Извержение Новарупты и обрушение Катмая

Где это

Аляскинский полуостров и тянущаяся от него Алеутская гряда составляют часть Тихоокеанского огненного кольца.

Здесь Тихоокеанская плита погружается под Северо-Американскую, и на протяжении двух с лишним тысяч километров стоит цепь вулканов - около пятидесяти из них действовали в историческое время.

Местность эта - тундра, горы и реки, почти безлюдная и в 1912 году, и теперь. Ближайшее селение находилось в нескольких десятках километров, ближайший город - на острове Кадьяк, в ста шестидесяти километрах через пролив.

Жили там преимущественно алутийцы - коренной народ тихоокеанского побережья Аляски, занимавшийся рыболовством и промыслом морского зверя, - в двух небольших селениях, Катмай и Савоноски.

Июнь 1912 года

2 июня начались подземные толчки, усиливавшиеся день ото дня.

Жители обоих селений, встревоженные ими, погрузились в лодки и ушли к побережью. Это спасло им жизнь.

6 июня 1912 года, в начале второго часа пополудни, началось извержение.

Продолжалось оно около шестидесяти часов тремя крупными приступами.

Столб пепла поднялся в стратосферу на высоту свыше двадцати километров.

По объему извергнутого это крупнейшее извержение XX века. Оценки дают около тринадцати-пятнадцати кубических километров магмы, что соответствует примерно тридцати кубическим километрам рыхлого вещества.

Для сопоставления: извержение горы Сент-Хеленс в 1980 году, потрясшее Америку и показанное по телевидению, дало примерно в тридцать раз меньше; извержение Пинатубо 1991 года - примерно втрое меньше.

Крупнее на Земле не извергалось ничего со времени Тамборы в Индонезии в 1815 году.

Кадьяк

Наиболее тяжело пришлось городу Кадьяк на одноименном острове, в ста шестидесяти километрах от места извержения.

Пепел пошел туда после полудня 6 июня.

Наступила темнота, продержавшаяся около шестидесяти часов. Очевидцы описывали ее как полную: фонарь не был виден на вытянутой руке.

Пепла выпало около тридцати сантиметров. Крыши проваливались, ручьи забивались, скот и птица гибли.

Дышать было трудно; вода стала непригодной.

К причалу подошел таможенный катер «Мэннинг», и на его борту нашли убежище около пятисот человек - почти все население города. Судно снабжало их водой, а затем вывезло часть жителей.

Пепел выпадал и дальше: он дошел до Ванкувера и Сиэтла, где кислотный дождь портил одежду на веревках, а тонкая пыль держалась в воздухе неделями.

Выброшенные в стратосферу соединения серы отразили часть солнечного света: средняя температура в Северном полушарии в 1912-1913 годах была примерно на четыре десятых градуса ниже обычной, а закаты по всему миру окрашивались необычно.

Что произошло под землей

Здесь заключается главное научное содержание события, и выяснялось оно десятилетиями.

Поначалу все были уверены, что извергался Катмай - гора высотой около двух километров, у которой после извержения обнаружилась кальдера: провал размером примерно три на четыре километра и глубиной до шестисот метров. Вершина исчезла.

Извержение так и называли - извержением Катмая.

В действительности дело обстояло иначе.

Магма вышла не из Катмая, а в десяти километрах к западу от него, на дне долины, где прежде никакого вулкана не было. Образовавшееся там жерло получило название Новарупта, что означает «новое извержение».

Катмай же провалился потому, что магма ушла из-под него.

Под горой находился магматический очаг. Когда магма нашла выход в стороне и хлынула оттуда, опустевшая полость перестала поддерживать вышележащие породы, и вершина осела на полтора километра.

Это первый достоверно описанный случай, когда вулкан обрушился из-за того, что его собственная магма извергалась в другом месте.

Установить это удалось только в середине XX века, когда сопоставили состав вещества, картировали отложения и оценили объемы.

Второе обстоятельство касается состава.

Извержение было расслоенным: сначала выходила наиболее богатая кремнеземом и вязкая магма - риолит, затем дацит, затем андезит.

Из этого следовало, что очаг под Катмаем был расслоен по составу: легкая и вязкая магма располагалась сверху, более тяжелая снизу, и выходили они по порядку.

Наблюдение это сделалось основанием для представления о расслоенных магматических очагах, применяемого при изучении вулканов повсеместно.

Ныне жерло Новарупты запечатано куполом застывшей лавы диаметром около девяноста метров и высотой в шестьдесят пять - сооружением скромным для извержения такого размаха.

Долина десяти тысяч дымов

Большая часть извергнутого вещества вышла не столбом, а потоком.

Раскаленная смесь пепла, пемзы и газа, будучи тяжелее воздуха, устремилась вниз по долине и заполнила ее на протяжении примерно двадцати километров слоем толщиной местами до двухсот метров.

Объем этой массы оценивают в одиннадцать кубических километров.

Долина, покрытая лесом и травой, превратилась в ровную пепельную пустыню.

Через несколько лет туда добрался человек, давший ей название.

Григгс

Роберт Григгс, ботаник из Университета Огайо, возглавлял экспедиции Национального географического общества, направленные изучить последствия извержения. Они работали с 1915 по 1919 год.

В 1916 году, перевалив через гребень, он увидел перед собой зрелище, которого не ожидал никто.

Из пепельной равнины поднимались тысячи струй пара - по его оценке, десятки тысяч, - тянувшихся до горизонта.

Он назвал это место Долиной десяти тысяч дымов.

Измерения показали, что температура отдельных струй достигала шестисот сорока градусов.

Природа их выяснилась позже и оказалась не вулканической в прямом смысле.

Раскаленный поток погреб под собой ручьи, реку и водоносные слои. Вода, оказавшаяся внизу, превращалась в пар и пробивалась наружу через толщу пепла. Пока отложение остывало, пар шел; как только оно остыло, струи прекратились.

К концу 1930-х годов дымов практически не осталось. Название сохранилось.

Стараниями Григгса 24 сентября 1918 года президент Вильсон объявил эти земли национальным памятником. Ныне это Национальный парк Катмай площадью около шестнадцати с половиной тысяч квадратных километров, известный прежде всего бурыми медведями, ловящими лосося на водопаде Брукс.

В 1960-х годах в Долине десяти тысяч дымов проходили подготовку астронавты программы «Аполлон»: покрытая пеплом местность считалась наиболее похожей на лунную поверхность из доступных на Земле.

Почему почти никто не погиб

Прямых жертв извержение не имело.

Причин две.

Безлюдье. Крупнейшее извержение столетия пришлось на местность, где на сотни квадратных километров приходилось несколько десятков человек.

Предупреждение. Толчки, начавшиеся за четыре дня, заставили жителей уйти.

Сопоставление напрашивается само. Извержение Мон-Пеле на Мартинике в 1902 году было во много раз меньше по объему и убило двадцать восемь тысяч человек за три минуты, поскольку под вулканом стоял город. Об этом альманах рассказывает отдельно.

Число жертв определяется не силой извержения, а тем, кто живет поблизости.

Сказать, однако, что происшествие обошлось без человеческих потерь, было бы неверно.

Селения Катмай и Савоноски были погребены под пеплом и перестали существовать. Жители их не вернулись: земля, промыслы и захоронения предков исчезли под метровым слоем.

Уцелевшие расселились по побережью; часть основала новое селение близ Накнека, назвав его Новым Савоноски.

Утрата эта не измеряется числом погибших, но для небольшого народа, жившего там столетиями, она была окончательной. В изложениях события об этом обычно упоминают вскользь.

Что это дало науке

Игнимбриты. До 1912 года геологи знали обширные пласты спекшегося пепла в разных частях света - в Йеллоустоне, в Андах, в Италии - и спорили об их происхождении: одни считали их лавовыми потоками, другие осадками.

Долина десяти тысяч дымов дала первый случай, когда такое отложение возникло на глазах у людей и было доступно для изучения. Оказалось, что это остывший пирокластический поток.

После этого геологи опознали подобные толщи по всему миру и поняли, что они означают: извержения, в сотни раз превосходящие все наблюдавшиеся человеком.

Обрушение на расстоянии. Случай Катмая вошел во все руководства как образец бокового оттока магмы с последующим проседанием вершины.

Расслоенные очаги. Последовательная смена состава извергнутого вещества стала одним из первых свидетельств того, что магматический очаг может быть неоднородным.

Почему об этом мало знают

Крупнейшее извержение столетия известно широкой публике несравненно меньше, чем многие меньшие.

Причин несколько.

Не было жертв, не было разрушенных городов, не было очевидцев, кроме нескольких сот жителей Кадьяка. Смотреть было нечего и некому.

Место находилось за пределами доступности: первая экспедиция добралась туда через три года.

И, наконец, 1912 год был занят другим. В апреле затонул «Титаник», занимавший газеты месяцами; в Европе шли Балканские войны; до начала мировой войны оставалось два года.

Извержение, случившееся в безлюдной тундре и никого не убившее, на первые полосы не попало.

Сегодня

Вулканы Аляски находятся под постоянным наблюдением Аляскинской вулканологической обсерватории, учрежденной в 1988 году.

Основание для такого внимания не только научное.

Через Аляску проходят кратчайшие воздушные пути между Северной Америкой и Восточной Азией, а вулканический пепел губителен для реактивных двигателей: частицы плавятся в горячей части двигателя и застывают на лопатках, останавливая его.

В декабре 1989 года пассажирский самолет, вошедший в облако пепла от аляскинского вулкана Редаут, потерял все четыре двигателя и снижался несколько километров, прежде чем их удалось запустить вновь. Никто не пострадал, но случай этот изменил отношение к вулканическому пеплу в гражданской авиации.

Новарупта с 1912 года не извергалась. Извержение такого размаха происходит на Земле в среднем раз в несколько столетий, и произойдет оно, по всей вероятности, не там.