czwartek, 24 listopada 2016

Idealny sztorm sejsmiczny



Yellowstone N. P. - gejzer Old Faithfull


Oleg Fajg

Uczeni z Europejskiego Funduszu Nauki doszli do wniosku, że potężniejsza erupcja wulkaniczna, analogiczna do wybuchu Tambory na początku XIX wieku, może mieć miejsce w bieżącym stuleciu z prawdopodobieństwem 5-10%. 

Nie tak dawno, amerykańscy geofizycy z Uniwersytetu Vanderbilta w Nashville, TN, przedstawili komputerowy model dawnego superwulkanu znajdującego się pod Yellowstone P.N. Obliczenia uczonych pokazują, że do katastrofy może dojść w każdej chwili. A do tego wulkan może eksplodować z energią setek bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę i Nagasaki, wylewając potworne potoki lawy.


Bomba zegarowa z opóźnionym zapłonem


„Gorące ciało magmatyczne” ukrywające się pod superwulkanem Yellowstone, już niejeden raz wydostało się na powierzchnię, powodując katastrofalne skutki w dalekiej Przeszłości. Bieżące pomiary wulkanologów pokazują, że magma już wypełniła wszystkie puste przestrzenie i nieuchronnie prze do góry. Póki co, jeszcze nikt nie próbuje przewidzieć dokładną datę supererupcji, ale bliskość kataklizmu wyczuwa się po zwiększającej się częstotliwości wyrzutów pary i gazów w dziesiątkach gejzerów znajdujących się w kalderze Yellowstone. Superwulkany ukrywają pod sobą wielkie podziemne przestrzenie zapełniane nieprzerwanie dopływającą z wnętrza Ziemi magmą. Wzrastające ciśnienie w końcu doprowadza do wypchnięcia bazaltowego „korka” z krateru i erupcji. Na powierzchni Ziemi Superwulkany można znaleźć dzięki gigantycznym kraterom – kalderom, które pozostają po wypłynięciu magmy ze zbiornika. 

 Schemat superwulkanu
 Schemat superwulkanu Yellowstone
 Lokalizacja superwulkanu Yellowstone
Dwie komory magmatyczne pod Yellowstone N.P.

Dzisiaj o dawnej supererupcji Yellowstone przypomina nam ogromny krater o średnicy 55 x 72 km, zaś pod nim – na głębokości 8 km – znajduje się ogromna komora magmatyczna. (Okazuje się, że są tam aż dwie komory magmatyczne – przyp. tłum.) Wybuchy amerykańskiego giganta były co najmniej trzy: ok. 2 MA, 1,3 MA i 600.000 lat temu. W rezultacie ostatniego superwybuchu w atmosferę Ziemi dostało się ponad 1000 km³ gazów, tefry i pyłów. W porównaniu z tym, to najbardziej katastrofalne w historii Ludzkości wybuchy wulkanów Tambora w 1815 i Krakatau w 1883 roku wystrzeliły do atmosfery odpowiednio 50 (inne źródła podają 80 – przyp. tłum.) i 10 km³ pyłów i gazów.
Amerykański badacz prof. Guilermo Hualda badał skały i osady w kraterach najbardziej znanych superwulkanów i doszedł do alarmujących wniosków. W najbliższym czasie może zaktywizować się Bishop Tuff (kaldera Long Valley, N 37°42’44” – W 118°53’01”, 2370 m n.p.m. – przyp. tłum.), CA, który wybuchł 760.000 lat temu, nowozelandzki Oranui (S 38°35’41” – E 176°00’34”, 553 m n.p.m. – przyp. tłum.), który obudził się 27.000 lat temu i jego sąsiad-bliźniak Oranui-Mamaku (S 38°05’59” – E 176°04’44”, 572 m n.p.m. – przyp. tłum.), który zaktywizował się 240.000 lat temu.


Śladami kwarcu


Prof. Hualda uważa, że aktualnie prędkość wypełniania się porowatej, kamiennej gąbki w komorach magmowych świeżą, gorącą magmą wciąż wzrasta, a im jest ona większa, tym szybciej dojdzie do erupcji. Grupa geofizyków spróbuje ocenić gotowość wulkanu do erupcji, śledząc wraz z geochemikami skład kryształów kwarcu powstających w komorze magmatycznej bezpośrednio przed kataklizmem. Przy tym szczególną uwagę nie zwraca się na skład chemiczny kryształów, ale na ich zawartość w kropelkach zastygłej magmy. Kształt tych kropli zależy od tego, jak długo kryształy te pływały w „zupie” z roztopionej magmy. Stop dostający się do wnętrza kryształów zmienia ich strukturę wypełniając wewnątrzkrystaliczne przestrzenie. Tym procesem kieruje dyfuzja – bardzo powolny ruch atomów rzadkiego roztworu z obszarów o wysokiej koncentracji do niskiej. Ruch jednorodnych elementów w magmie zachodzi całkowicie niezauważalnie i w czasie życia człowieka atomy magnezu przesuwają się jedynie o milimetr. 

Ta właściwość składu chemicznego kryształów w górnych skałach wulkanicznych pozwala na określenia miejsca i czasu pojawienia się nowej porcji magmy w „basenie” pod kraterem wulkanu, która jest właśnie przyczyną katastroficznych erupcji superwulkanów.

Aby ocenić czas „dojrzewania” wulkanu, geolodzy przejrzeli w komorze rentgenowskiej setki tysięcy kryształów kwarcu znalezionych w oko0licach superwulkanów. Okazało się, że czas przygotowań „magmatycznej zupy” nie przekracza 500 lat, co w geologicznej skali jest bardzo mało. Wszystko to podkreśla ważność obserwacji śpiącego superwulkanu – wszak na przygotowanie do erupcji Ludzkości pozostało niewiele czasu.


Apokalipsa w Wieku Brązu


W przypadku erupcji yellowstońskiego giganta jej rezultaty będą katastrofalne. Nieprzerwane wstrząsy o sile 7-8°R być może będą w stanie obudzić inne śpiące giganty, tak że na planecie pojawi się ogólnoświatowy „sejsmiczny sztorm”. Mimo tego, że ogromne terytoria pokryje warstwa popiołów, jego część zostanie wyrzucona do stratosfery. Niebo zakryje nieprzezroczysta zasłona, a na planecie nastąpi „wulkaniczna zima” zwana także „zimą poerupcyjną”, natomiast średnia temperatura spadnie o dziesiątki stopni, tak że nawet w tropikach będą miały miejsce przymrozki. Tą zatrważającą prognozę potwierdziła stosunkowo słaba erupcja wulkanu Pinatubo w 1991 roku, kiedy to miało miejsce znaczne ochłodzenie na Półkuli Północnej. 

A jak erupcja wulkaniczna może wpłynąć na rozwój cywilizacji pokazują wydarzenia z roku 1628 p.n.e., na wyspie Santorini na Morzu Egejskim. Dzisiaj zamiast jednego skrawka lądu mamy cały archipelag złożony z kilku wysp. Niektóre źródła twierdzą, że to wydarzenie stało się źródłem antycznej legendy o Atlantydzie. Santoryńska katastrofa zapoczątkowała cały łańcuch następnych katastrof naturalnych: tsunami, wyrzuty bomb wulkanicznych i tefry. Wszystko to zadało śmiertelny cios kulturze minojskiej na Krecie, która uważana jest za pierwowzór „antycznej Atlantydy”.





Wyspa Thera i uśpiony wulkan Nea Kameni w środku starej kaldery


Dochodzenie w sprawie katastrofy

 
Grupa geologów pod kierownictwem profesora Timothy’ego Druitte’a z Akademii Clermont-Ferrand przez długie lata badała geologiczną historię katastrofy na Santorini. W rezultacie prof. Druitte i jego koledzy przedstawili kolejną metodę przepowiadania supererupcji wulkanicznych. Jej podstawą jest mierzenie mikrodomieszek tytanu, magnezu i całego szeregu innych metali, rozmieszczonych nierównomiernie w strukturze kryształów wytwarzających się wewnątrz skał wulkanicznych, jeszcze przed erupcją w 1268 r. p.n.e.

Posługując się swoją metodą, francuscy uczeni spróbowali odtworzyć bieg geologicznych wydarzeń, które doprowadziły do erupcji superwulkanu Santorini. Okazało się, że gigant śpiący w centrum wyspy, w ciągu stulecia zmienił się w cykającą wulkaniczną bombę. W tym czasie do komory magmatycznej  wulkanu napłynęło miliony ton gorącego roztworu mieszającego się ze skałami ze starej magmy. 

Szybki wzrost masy w komorze magmatycznej doprowadził do katastroficznej eksplozji we wnętrzu wyspy, co doprowadziło do feerycznej erupcji. 

Jak sądzą ci uczeni, ich metoda może posłużyć do diagnozowania stanu innych superwulkanów. Wszak praktycznie błyskawiczne – w skali geologicznej rzecz jasna – „załadowanie się” i eksplozja na Santorini, podkreślają konieczność prowadzenia globalnego dozoru geologicznego superwulkanów i wulkanów.


Permskie wielkie wymieranie


Dzisiaj wielu paleontologów i ewolucjonistów uważa, że potężne supererupcji grały kluczową rolę w ewolucji życia na Ziemi, likwidując jedne gatunki zwierząt i roślin, a otwierając drogę innym. I tak np. masowe permskie wymieranie, które czasami nazywa się „pobojowiskiem” czy „pogromem” doprowadziło do zagłady 90% gatunków flory i fauny. (Niektórzy uczeni szacują nawet do 95% gatunków – przyp. tłum.) Przypuszcza się, że jego przyczyną było kilka supererupcji wulkanicznych na Syberii. (Dzisiaj pozostały po nich tzw. trapy lawowe Podkamiennej Tunguskiej – przyp. tłum.) Zaś erupcja superwulkanu Toba na Sumatrze omal nie zmiotła ludzkości z powierzchni Ziemi ok. 73.000 lat temu. 

Permskie wielkie wymieranie i jego ofiara - liliowiec morski Agaricocrinus americanus z Indiany

W czasie egzystowania ludzkiej cywilizacji miało miejsce co najmniej 7 kolosalnych supererupcji, z której jedna – wybuch wulkanu Tambora w 1815 roku, zabiła 71.000 ludzi i doprowadziła do mierzalnego ochłodzenia klimatu w całym szeregu krajów na całej Ziemi. 

Według ocen niemieckiego geologa Hansa Petera Plaga szanse na pojawienie się takiego kataklizmu są dostatecznie wysokie, i jego następstwa będą, rzecz jasna, katastroficzne. Jak pokazują to modele stworzone przez wulkanologów, dziś taka supererupcji przyniesie naszej cywilizacji ogromne straty, a przywrócenie ekonomiki i przemysłu do stanu pierwotnego, nie mówiąc już o ofiarach w ludziach, zajmie całe dziesięciolecia. 

Na tym tle wezwanie społeczności naukowej do stworzenia globalnej sieci „centrów wulkanologicznych”, która pomoże zniżać ilość ludzkich ofiar i minimalizować straty ekonomiczne. Coś takiego – wedle różnych ocen – będzie kosztowało tylko kilka milionów USD – które i tak będą małym wydatkiem w porównaniu do uratowanych istnień ludzkich i stratom w przypadku superkatastrofy. 


Tekst i ilustracje – „Tajny XX wieka” nr 48/2015, ss. 20-21
Przekład z rosyjskiego – ©Robert K. F. Leśniakiewicz