Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Если бы началось суперизвержение кальдеры Йеллоустон, были бы выброшены огромные облака горячего пепла, газа, расплавленной горной породы и другого материала. Один лишь пепел покрыл бы бо́льшую часть континентальной территории США, причем толщина его слоя составила бы более 1 м в окружающей зоне площадью 130 км² и от 3 до 40 мм за пределами окружности радиусом 800 км. Пепел достиг бы Нью-Йорка, Далласа, Торонто, Лос-Анджелеса и Чикаго[286]. Выпадение 1 мм пепла может оказать влияние на аэропорты и полеты, став причиной их остановки и закрытия, нанести ущерб транспортным средствам и домам, привести к уничтожению урожая и загрязнению источников водоснабжения. Это было бы разрушительное событие. Зона поражения вокруг Йеллоустона простиралась бы на сотни километров: ее размер зависит от формирования зонтичных облаков, которые, как было показано при других суперизвержениях, уносят материал в верхние слои атмосферы.

Зонтичные облака меньше зависят от погодных условий и силы ветра, поскольку создают структуру, больше похожую по строению на бычий глаз. Менее интенсивные извержения порождают веерообразное распределение пепла и частиц, их колонна ниже и больше зависит от преобладающих ветров. Выбросы диоксида серы и частиц при суперизвержении приведут к похолоданию за счет блокирования поступления солнечного света, в результате наступит вулканическая зима. Модели показывают, что температура океанской воды понизится на 3 °C, и это окажет негативное влияние на обитающие в океане живые организмы и океанические течения. Эффект от извержения может сказываться на протяжении десятилетий.

Геологи полагают, что вероятность подобного массивного суперизвержения мала и оно вряд ли произойдет в ближайшие 10 тыс. лет. Но в распоряжении ученых слишком мало данных для того, чтобы вычислить период повторения извержений, исходя из прошлых событий, а информация о других суперизвержениях тоже встречается редко. Проблема заключается в том, что базовые условия в основном неизвестны. Не было ни одного извержения супервулкана со времен извержения вулкана в районе озера Таупо на Северном острове Новой Зеландии, которое произошло 26,5 тыс. лет назад. Кроме того, магматические камеры Йеллоустона имеют почти кристаллическую структуру, а горные породы внутри расплавлены лишь частично, поэтому вероятность массивного извержения довольно низкая.

Гораздо выше вероятность менее интенсивных извержений с гидротермальными взрывами и излиянием лавы. Вулканологи ведут мониторинг Йеллоустона и окружающего района в рамках исследований, проводимых вулканологической обсерваторией Йеллоустона. Этот консорциум организаций, возглавляемый Геологической службой США, включает Службу национальных парков, Университет Юты, геологические службы штатов Вайоминг, Монтана и Айдахо, а также UNAVCO – сообщество ученых и специалистов-геодезистов, занимающихся изучением Земли с использованием различных методов дистанционного зондирования, которое финансируется Национальным научным фондом. Уже тридцать лет ученые, занятые в этом проекте, оценивают силу землетрясений, изменения высот земной поверхности и гидрохимический состав с использованием ряда станций и датчиков. И хотя Йеллоустон был и остается активным на протяжении 140 лет мониторинга, тем не менее он относительно стабилен.

Диффузные границы

Диффузные границы – это сейсмически активные участки большой протяженности, от сотен до тысяч километров шириной, которые при этом расположены относительно далеко от краев литосферных плит. Это могут быть участки как океанической, так и континентальной коры, и на их долю приходится 15 % земной поверхности. Они двигаются и меняются медленнее, чем традиционные границы плит, – максимум на 1,5 см в год. Напряжение в этих регионах в 100 раз меньше, чем в более узких границах плит, но в 10 000 раз больше, чем в стабильных частях плит (кратонах)[287].

Как уже отмечалось, одним из примеров диффузной границы служит Провинция бассейнов и хребтов, которая охватывает бо́льшую часть западных территорий Северо-Американского континента, включая Неваду, части Айдахо, Орегона и Юты, юг Аризоны, а также южную и центральную части Нью-Мексико, простирается до Техаса и за границы Соединенных Штатов до Мексики. Этот регион представляет собой отдельную физико-географическую провинцию (участки, объединенные по сходным особенностям рельефа), которая ограничена на юго-востоке плато Колорадо, на северо-востоке – Скалистыми горами, на севере – плато Колумбия, а на западе – Каскадными горами и горным хребтом Сьерра-Невада. Кора здесь растянута на огромном участке шириной несколько тысяч километров, поэтому тектонические силы действуют в разном направлении, хотя с этим регионом не связаны специфические границы плит. Результаты недавно проведенных исследований указывают на наличие жидкого углерода глубоко в мантии, что вызывает истончение коры на этом участке.