Супервулкан Єллоустоун може почати вивергатися. І наслідки такого виверження потенційно вплинуть не лише на Сполучені Штати Америки.
Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Nature Американською геологічною службою (USGS). Як пише Daily Galaxy, під час аналізу науковці використовували методи електромагнітної візуалізації для вимірювання електропровідності гірської породи під кальдерою Єллоустоун. Він дозволив їм скласти тривимірну карту розподілу частково розплавлених зон з високою роздільною здатністю.
Результати дослідження показали, що магматична система Єллоустоуна не є монолітною – вона складається неоднорідних порожнин розплаву, вбудованих у значною мірою затверділу кору. Зони розплаву мають частку розплаву від 2% до 30% і є просторово ізольованими. Більша частина магми зосереджена в північно-східній частині кальдери, там знаходиться 400–500 км³ риолітової магми. Ця кількість перевищує обсяг виверження Меса-Фоллс, яке відбулося 1,3 мільйона років тому.
“Джерелом тепла під цією магмою є базальтова інтрузія з мантії, яка продовжує підтримувати температуру і поступово збільшувати ці зони плавлення. Хоча поточні дані не вказують на наявність єдиного, з’єднаного резервуара, прогресивне нагрівання може зрештою призвести до з’єднання магматичних порожнин, що збільшить ймовірність великомасштабного виверження”, – йдеться в матеріалі.
За останні 2,1 мільйона років у Єллоустоуні відбулося три великі виверження: Huckleberry Ridge, Mesa Falls і Lava Creek. І середній інтервал між цими виверженнями становить приблизно 735 000 років. Часто цей проміжок помилково трактується як прогнозований цикл. Насправді ж час виверження вулкану є неперіодичним, а невеликий розмір вибірки обмежує статистичну достовірність. Водночас кліматолог Маркус Стоффель та пов’язані з ним дослідники ризиків оцінюють ймовірність виверження VEI 7 або вище, що відбудеться в світі до 2100 року, приблизно в 16%.
Крім Єллоустоуна, до інших вулканічних систем із потенціалом супервиверження належать Кампі Флегрей (Італія) та Тоба (Індонезія). І обидві зараз показують підвищену активність.
Вчені вважають, що супервиверження Єллоустоуна може відбуватися у вигляді багатофазного циклу вивержень. Минулі події свідчать про те, що перед основним виверженням можуть відбуватися менші попереджувальні виверження, і тривати вони можуть роки або десятиліття.
“Ці ранні фази можуть бути вибуховими, але локалізованими, спричиненими неглибокими магматичними порожнинами. Як тільки буде встановлено зв’язок між зонами плавлення, виверження швидко посилиться. Риолітова магма, яка є дуже в’язкою і багатою на газ, за лічені хвилини утворить стовпи попелу планіанського типу, що досягнуть стратосфери. Стовпи виверження періодично руйнуватимуться, викликаючи пірокластичні потоки (PDC), здатні рухатися зі швидкістю понад 300 км/год і руйнувати території в радіусі 100 км”, – пише видання.
Геофізичне моделювання, проведене Ларрі Мастіном (USGS), свідчить про масштабне поширення попелу – він може досягти аж Чикаго, Сан-Франциско та Вінніпег (йдеться про 3 см попелу). Міліметрові осадження попелу також можуть вплинути на східне узбережжя США. Ближче до джерела попелу його висота сягатиме декількох метрів, і це призведе до масштабного руйнування інфраструктури та повної втрати врожаю.
Та основною глобальною небезпекою супервиверження є не механічне руйнування, а навантаження стратосферного аерозолю та радіаційне форсування. Викид діоксиду сірки (SO₂) у верхні шари атмосфери за такого сценарію утворює сульфатні аерозолі, які відбивають сонячне випромінювання та спричиняють швидке глобальне похолодання.
Такі випадки вже траплялися. Наприклад, після виверження на горі Пінатубо в 1991 році сталося глобальне похолодання на приблизно 0,5 °C. Тривало воно біля двох років.
Моделювання показує, що подія масштабу Йеллоустоуна спричинить зниження середньої глобальної температури поверхні на 4 °C. При цьому в деяких районах Північної Америки аномалії складуть 10 °C і більше. Фаза охолодження може тривати 15–20 років.
“Ймовірно, це спричинить крах сільського господарства на кількох континентах. Вулканічний попіл також міститиме токсичні важкі метали (наприклад, миш’як, кадмій, ртуть), що створюватиме довгострокові ризики для екології та здоров’я населення через забруднення ґрунту та води”, – йдеться в матеріалі.
Зазначається, що глобальне управління вулканічними ризиками залишається недостатньо розвиненим порівняно з масштабами потенційної небезпеки. Хоча супервиверження в Єллоустоуні не є неминучим, його наслідки будуть дестабілізувати ситуацію в усьому світі. Такий катаклізм може вплинути на клімат, сільське господарство, інфраструктуру та безпеку людей.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».