28 августа 2019 г., на о. Стромболи вновь прозвучали мощные взрывы, и по западному склону вулкана вниз, к морю, устремились раскаленные потоки лавы. Удивительно, но ни один из трех тысяч туристов, находившихся на острове в этот день, не пострадал, как не пострадали и жители Стромболи. С последнего сильного извержения, унесшего одну человеческую жизнь, прошло менее двух месяцев – никогда раньше вулкан не показывал высокую активность так часто. Обычные перерывы между сильными извержениями – несколько лет. При этом Стромболи – один из самых активных вулканов в мире – он ежедневно выбрасывает совершенно безопасные для острова фонтаны раскаленной лавы сразу из трех жерл своего кратера. Зрелище этих фонтанов и привлекает туристов со всего мира

Ученые пытаются понять причину столь малого промежутка между сильными извержениями, до сих пор не характерного для Стромболи. Возможно эта причина позволит предсказать дальнейшее поведение вулкана.

Новосибирский геофизик Иван Кулаков вместе со своим итальянским коллегой, доктором Лючиано Скарфи стали заниматься изучением вулкана Стромболи задолго до его последних извержений. Благодаря полученным ими ранее сейсмическим данным и методам сейсмической томографии, с помощью которых они изучали систему магматического питания Стромболи, ученые смогли определить границы магматического очага и описать возможный сценарий активности вулкана. Согласно построенной модели, под вулканом существует система каналов, доставляющих расплавленную магму из глубинных источников к поверхности. Со временем их стенки нагреваются, становятся «вязкими» и необратимо «склеиваются». Магма ищет новый выход по соседству – так образуется новый канал. Высокое давление магмы в новом канале и вызывает сильное извержение. Такой механизм извержений может оказаться достаточно универсальным и применимым для объяснения аналогичных процессов на других вулканах мира.

Иван Кулаков так прокомментировал последние события на Стромболи: «У моих итальянских коллег, которые занимаются изучением Стромболи, пока нет четкого понимания причин двух последних сильных извержений. Но после обсуждения мы предложили объяснение в рамках построенной нами ранее томографической модели. Вероятно, при первом взрывном извержении 3 июля 2019 г. произошла сильная встряска подводящих магматических каналов, что привело к их закупориванию. В результате в магматическом очаге стало накапливаться избыточное давление, что привело к образованию новых трещин в окружающих ˮхрупкихˮ породах и формированию нового канала. Сразу после его образования магма и накопившиеся газы под большим давлением вырвались наружу – этим объясняется взрыв 28 августа. В пользу этого предположения говорит наличие сейсмичности и вспучивание поверхности вулкана непосредственно перед взрывом, чего не наблюдалось перед первым извержением. Чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу, мы планируем тщательно поработать с сейсмическими записями».

Новый активный купол вулкана Безымянный. Камчатка, 2018 г. Фото И. Кулакова

В начале января 2019 г. активизировался «проснувшийся» в прошлом году камчатский вулкан Шивелуч. Вулкан продолжает периодически «выстреливать» выбросами пепла и газа – специалисты предупреждают об опасности его выбросов для авиаперелетов, временами поднимая авиационный цветовой код до опасного «красного». При катастрофическом извержении Шивелуча, случившемся 55 лет назад, этот вулкан выбросил в атмосферу в 2.5 раза больше изверженных продуктов, чем исландский Эйяфьядлайокудль, который в 2010 г. вызвал десятидневный коллапс авиационного сообщения над севером Европы. К счастью, вулкан находится не в самой оживленной точке континента, но ведь только официально «зарегистрированных» вулканов на Земле более полутора тысяч, а вулканические выбросы могут годами «гулять» в атмосфере…

Мощные выбросы вулканов, попадая в высокие слои атмосферы, угрожают не только современному воздушному транспорту. Вулканический пепел и газы могут годами циркулировать в стратосфере, рассеивая и отражая солнечное излучение, что оказывает глобальное влияние на климат планеты. «Вулканическая зима», или «год без лета» – таким остался в истории 1815 г., когда извержение индонезийского вулкана Тамбора вызвало резкое похолодание на огромных территориях Северного полушария, за которым последовали неурожаи, голод и эпидемии. А теперь представьте, как отразится подобное событие на сегодняшнем многомиллиардном человечестве, на нашем сельском хозяйстве, промышленности, связи, транспорте…

Еще недавно считалось, что подобные катастрофы случаются примерно один раз в тысячелетие. Но находки вулканического пепла во льдах Гренландии и Антарктиды (Ponomareva et al., 2013, 2015) говорят о другом: извержения с мощными стратосферными выбросами происходят в среднем один раз в столетие, т.е. в масштабах, сравнимых с одной, пусть и длинной, человеческой жизнью! При этом угрозу представляют не только извержения немногочисленных супервулканов с выбросами объемом не менее 1 тыс. км³ пепла и газа в твердом эквиваленте, такие как американский Йелоустон, но и менее масштабные: например, тот же Тамбор извергнул 200 лет назад «всего» около 180 км³.

Вулканы Камчатки, входящие в знаменитое «огненное кольцо», протянувшееся по периметру Тихого океана, также способны забрасывать в стратосферу значительное количество вулканической пыли и газа. Раньше в этом «подозревали» только вулкан Безымянный, входящий в Ключевскую группу вулканов. Однако в льдах Гренландии повсеместно обнаружены и следы крупных извержений камчатского вулкана Ксудач, извергавшегося в I и VIII вв. н. э.

Новосибирские геофизики с 2012 г. занимаются регулярными исследованиями вулканов Камчатки. Благодаря методу сейсмической томографии, основанном на изучении распространения сейсмических волн от землетрясений, часто возникающих в земной коре под вулканами, они могут буквально «заглянуть» внутрь вулканических структур и судить о геологических процессах, происходящих в земных недрах. Построив томографические модели коры под активными вулканами Ключевской группы – уникального вулканического «сообщества», где на относительно небольшой территории сосредоточены практически все типы земного вулканизма, они одни из первых в мире доказали, что строение недр под вулканами существенно меняется на разных этапах вулканической активности.

Летом 2018 г. новосибирские ученые совместно со своими дальневосточными коллегами сняли сеть сейсмических станций с вулкана Безымянный и установили новую сеть на Авачинской группе вулканов, опасных «соседей» г. Петропавловск-Камчатский. Работать в труднодоступных участках высокогорья с их ветрами и туманами непросто, к тому же это требует использования дорогостоящей вертолетной техники. Большая удача, что этой экспедицией заинтересовался известный немецкий журнал «Шпигель», который и оплатил часть затрат. Зато американские исследователи в свое время получили 4 млрд долларов (!) на постройку целой сети сейсмических станций на дне океана для изучения Гавайской горячей точки, входящей в Тихоокеанское вулканическое кольцо. У нас в России, как легко догадаться, подобного проекта нет.

Мы привыкли к постоянству окружающего нас мира и болезненно воспринимаем все изменения внешней среды, что неудивительно: становление и развитие нашей цивилизации происходило в благоприятный и относительно «спокойный» планетарный период. Но и в долгой истории биосферы, и в человеческой летописи есть свидетельства многих катаклизмов глобального масштаба, вызванных вулканическими извержениями. И хотя пока ученые не могут уверенно прогнозировать подобные катастрофы, они делают все, чтобы этому научится.