В последний раз, когда вулкан Павлоф в Аляске извергся, в марте 2016 года, он выбросил пепельное облако на 640 километров в высоту до 11 277 метров. Поток острых, порошкообразных камней парализовал воздушное движение и главные автострады.
Вулканические извержения известны своей непредсказуемостью. Геологи геологической службы повышали уровень тревожности для Павлофа уже в мае, но ничего не произошло. Ганс Лехнер, докторант по геологии и инженерным наукам в Мичиганском технологическом университете, говорит, что вулканологи пока не разобрались со временем.
"Вулкан может проявить все признаки предстоящего извержения," — пишет Лехнер, — "повышенная сейсмичность, высокий выброс газов, деформация поверхности, но никогда не извергнется и со временем вернется к базовым уровням".
Или, говорит он, он может не показывать никаких признаков предстоящего извержения, а затем извергнуться.
Есть те, кто мечтает о наступательной стратегии в этой области — "предварительный удар" вулканический, если хотите. Идея заключается в том, чтобы люди каким-то образом модифицировали процесс извержения, либо инициировали извержение в контролируемых условиях, либо уменьшили энергию предстоящего извержения, чтобы ограничить возможный ущерб.
Невероятная энергия
Энергия, заложенная в вулканическом извержении, поражает воображение. Известная итальянская гора Этна выбрасывала примерно 10 кубических метров лавы в секунду в течение своего четырехмесячного извержения в 1983 году. Лехнер сообщает, что в 1991 году начальный взрыв горы Пинатубо выбросил примерно 10 кубических километров материала на высоту около 40 километров.
Мы должны разорвать заблуждение о том, что магмовая камера похожа на наполненный жидкостью шар или бутылку с газировкой, из которой мы можем осторожно вставить соломку и выпить лаву и газ. Ганс Лехнер, аспирант по геологии и инженерным наукам, Мичиганский технологический университет называет это "массой энергии". Она происходит глубоко внутри Земли, где экстремальные температуры и давления могут плавить горную породу.
Расплавленная порода, или магма, легче твердой породы, поэтому она поднимается, образуя "магматическую камеру", которая движется вверх через кору Земли. По мере увеличения объема магмы давление в камере увеличивается, вынуждая магму проникать через "отверстия" вулкана — трубы, образованные предыдущими извержениями, запечатанные на поверхности "крышкой" из породы.
Если давление становится достаточно высоким, и отверстие внезапно открывается к атмосфере, быстрое снижение давления вызывает выход газов из раствора, что приводит к взрыву магмы. Она выбрасывается через открытое отверстие вместе с вулканическим пеплом (измельченной породой), паром и различными газами. В случае горы Святого Гелен в 1980 году, Лехнер говорит, что крайнее давление заставило крышку вентиля вздуваться (классический признак предстоящего извержения), и обвал взял ее.
Никогда не подрывайте вулкан ядерным оружием
Чтобы модифицировать это извержение, "я предполагаю, что люди могли бы спровоцировать обвал, или удалить накладку ["крышку"] путем, скажем, разработки или даже взрыва ядерного устройства".
Но взрывать вулкан ядерным оружием было бы глупой вещью. Вулкан все равно бы взорвался взрывным образом, по своему расписанию, но теперь с добавленным ужасом ядерного радиоактивного загрязнения.
Сверление в магматическую камеру для снижения давления также не подходит. Вулканолог Эрик Клеммети, пишущий в Wired в 2012 году, сравнил эту теорию с "попыткой истечь кровью через укол иглой".
И мы не могли бы предотвратить извержение, медленно снижая давление в камере.
"Мы должны разорвать заблуждение о том, что магмовая камера похожа на наполненный жидкостью шар или бутылку с газировкой, из которой мы можем осторожно вставить соломку и выпить лаву и газ", пишет Лехнер. "Речь идет о давлениях и объемах материала, которые выходят за пределы возможностей человеческого оборудования".
И затем, добавляет он, есть еще "газы, выходящие из раствора, быстро снижая давление и насильственно выбираясь" для разрешения.
Лава, с другой стороны
В общем, кажется, что главной проблемой, стоящей перед человеческой модификацией вулканических извержений, является ее смехотворная невозможность. Вулканы слишком велики, а вулканические извержения слишком мощны.
Тем не менее, как говорит Джанет Бэбб, геолог Гавайской вулканологической обсерватории Геологической службы США, у человечества есть определенные варианты модификации.
"Люди не могут остановить или контролировать извержение, — пишет Бэбб, — но у них есть возможность предпринимать меры по контролю над продуктами, выбрасываемыми вулканом".
Например, переключение потока лавы. Бэбб указывает на гору Этну в 1983 году, о которой мы упомянули ранее, которая направила лаву в населенные районы. С угрозой того, что лава переполонит три города, рабочие отчаянно построили систему массивных грунтовых барьеров для ее перенаправления. Вулканологический мир Орегона назвал фотографию этого эпического усилия следующим образом:
"Двести человек построили грунтовый барьер примерно 10 метров в высоту, 30 метров в ширину и 400 метров в длину. Обратите внимание на приближающийся лавовый поток. Барьеры успешно перенаправили лаву".
Однако попытки направить поток лавы путем бомбардировки в целом завершались неудачей. Охлаждение показало себя: в 1973 году, когда лава из вулкана на исландском острове Хеймаей текла в города, официальные лица построили барьеры, чтобы остановить ее движение и охладили ее морской водой, чтобы замедлить течение и помочь ей затвердеть. Барьеры выдержали против менее энергичного потока лавы. Что касается контроля до того, как лава начнет течь, Лехнер говорит, что это "в большей степени научное фантазирование". Никто этим не занимается. Исследования в области вулканологии сосредотачиваются на развитии методов мониторинга и прогнозирования.
"Однако", — пишет он, — "не абсурдно думать, что наша собственная гордыня могла бы побудить нас попытаться модифицировать вулканическое извержение. У людей есть история крупных инженерных подвигов, которые навсегда изменили поверхность Земли".
