За оцінками експертів, від 5 до 10 вулканів у всьому світі здатні викликати супервиверження, яке може катастрофічно вплинути на глобальний клімат. Один з цих вулканів ховається під водами озера Тоба на Суматрі і викликав два виверження за останній мільйон років. Але коли буде наступне? І чи можемо ми заздалегідь розпізнати його початок?
Щоб відповісти на ці питання, міжнародна група геологів на чолі з Женевським університетом (UNIGE), Швейцарія, і Пекінським університетом, Китай, розробила систему аналізу рівнів урану і свинцю в цирконах — мінералах, який зазвичай виявляється при вибухових виверженнях вулканів. Вона допоможе визначити, скільки часу знадобилося вулкану, щоб підготуватися до початку супервиверження. На жаль, ці результати, опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, спростовують уявлення про те, що якісь незвичайні геологічні ознаки будуть передвіщати неминуче супервиверження. Не буде ніяких аномалій і таємничих символів: замість цього магма тихо накопичується у внутрішніх порожнинах вулкана, поки в один прекрасний день не виплеснеться на поверхню величезним розпеченим потоком.
Вулкан Тоба на Суматрі викликав два найбільших виверження, відомих на Землі: перше — 840 000 років тому, друге — 75 000 років тому. Площа кожного склала близько 2800 км3, що достатньо, щоб покрити всю Швейцарію шаром попелу товщиною 7 сантиметрів. Для порівняння, вулкан вивергнув в 70 000 разів більше магми, ніж в наші дні вихлюпується з вулкана Ла Пальми. Також геологи знайшли свідчення двох інших, вже не таких великих вивержень: одне 1,4 мільйона років тому, а інше 500 000 років тому.
Геологи з UNIGE і Пекінського університету цікавляться вулканом Тоба, тому що виверження такого масштабу неминуче вплине на глобальний клімат і створить численні проблеми, особливо з точки зору забезпечення продуктами харчування, не кажучи вже про міграцію населення. “Вулкан Тоба утворює кальдеру, а це означає, що попередні виверження створили велику область, яка сьогодні зайнята водою», — пояснює Лука Кариккі, професор кафедри наук про Землю факультету природничих наук UNIGE і співавтор дослідження. У центрі озера знаходиться острів, який піднявся з води через поштовх магми, введеної в субвулканічний резервуар. «Ми бачимо, що цей острів поступово збільшується у висоту, що вказує на те, що вулкан активний і що під ним накопичується магма», — додав Пінг-Пінг Лю, професор факультету наук про Землю і космос Пекінського університету.
Так чи скоро нам чекати наступного суперземлетрусу?
Циркон-мінерал, який міститься в продуктах вибухових вивержень вулканів. “Одна з його характеристик полягає в тому, що в його структуру входить уран», — пояснює Пінг-Пінг Лю. Згодом уран розпадається на свинець. “Таким чином, вимірюючи кількість урану і свинцю в цирконі за допомогою мас-спектрометра, ми можемо визначити його вік», — запевняє геолог. Вчені визначили вік великої кількості цирконів, витягнутих з продуктів різних вивержень: наймолодший циркон дає інформацію про дату виверження, а старіші циркони розкривають історію накопичення магми, що передувала супервиверженню.
Метод, заснований на геохронології циркону, також може бути використаний для оцінки швидкості надходження магми в магматичний резервуар. “За нашими оцінками, на сьогодні близько 320 км3 магми можуть бути готові до виверження в резервуарі вулкана Тоба”, – говорить Лука Карікки. Якби таке виверження відбулося зараз, то воно обернулося б справжньою катастрофою, яке сильно вплине не тільки на густонаселений острів Суматра, але і на глобальне навколишнє середовище. Геологи підрахували, що нині близько 4 км3 магми накопичується в магматичному резервуарі Тоба кожні тисячу років, і ця швидкість була досить стабільною протягом всієї історії виверження. “Наступне супер-виверження розміром з два останніх має відбутися приблизно через 600 000 років», — продовжує він. Втім, і до цього терміну можуть траплятися виверження поменше — їх теж варто побоюватися.