«На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества»
Что угрожает существованию нашей цивилизации и как ее сохранить
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Когда-нибудь наша планета станет непригодна для жизни или попросту исчезнет (некоторые сценарии гибели цивилизации мы рассматривали в материале «Это конец»). Но сдаваться рано: Земля еще долго будет пригодна для жизни, а у человечества есть шанс стать лучше и спастись. В книге «На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества» (издательство «Corpus»), переведенной на русский язык Евгением Фоменко, философ Тоби Орд, который анализирует комплексные вопросы глобального характера, рассказывает о катастрофических событиях, которые могут уничтожить наш вид или отбросить его в далекое прошлое, — и как этого не допустить. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным невероятно сильным извержениям вулканов, которые оборачиваются не только серьезными разрушениями, но и массовым голодом из-за неурожая.
Мегаизвержения
Возможно, более серьезная опасность грозит человечеству не снаружи, а изнутри Земли. Крупнейшие извержения вулканов, во время которых в воздух вылетает более 1000 кубических километров породы, называются Существует две шкалы оценки мощности извержений. Шкала вулканической активности (volcanic explosivity index, VEI) — это порядковая шкала для классификации извержений по объему выбросов. Шкала магнитуд — это логарифмическая шкала извергаемой массы, где M = log10 [извергаемая масса в кг] – 7. Ученые, как правило, предпочитают шкалу магнитуд из-за практических проблем при оценке объема выбросов и удобства непрерывной шкалы при анализе связей магнитуды и других параметров. Все извержения, имеющие показатель VEI 8 баллов с плотностью отложений более 1000 кг/м3 (в большинстве), имеют магнитуду 8 и более баллов. Впрочем, не все кальдеры образовались в результате мегаизвержений. Например, кальдера вулкана Килауэа на Гавайях была образована потоками лавы, а не взрывным извержением. Это было ее последнее мегаизвержение. 176 тыс. лет назад она тоже извергалась, но менее мощно (Crosweller et al., 2012).
Нет четкой границы между мегаизвержениями и обычными извержениями. Мегаизвержения оцениваются в 8 баллов VEI: в ходе них выбрасывается более 1000 км3 пород. Неясно, считать ли траппы супервулканами, и обычно их рассматривают отдельно. Разные шкалы обсуждаются у Mason, Pyle, & Oppenheimer (2004).
Мегаизвержения причиняют гораздо больший урон, чем любые катастрофы на памяти человечества. Все в радиусе 100 километров от взрыва оказывается погребенным под обломками раскаленной породы. Весь континент застилает толстым слоем пепла. Когда 74 тысячи лет назад случилось извержение индонезийского вулкана Тоба, Индия была засыпана метровым слоем пепла и даже в Африке обнаруживались его частицы. Впрочем, как и в случае с астероидами и кометами, поистине экзистенциальную угрозу представляют затемненные небеса.
Темная вулканическая пыль и светоотражающая серная взвесь, поднявшиеся в результате извержения Тобы, привели к началу «вулканической зимы», когда температура по всему миру, как Существуют значительные расхождения во мнениях по вопросу о том, насколько серьезным было глобальное похолодание, и оценки варьируются в диапазоне от 0,8 до 18 °C. Ключевой фактор, определяющий климатические эффекты, — объем сульфатов, выбрасываемых в верхние слои атмосферы, оценки которого разнятся на несколько порядков. За эталон обычно берется извержение вулкана Пинатубо в 1991 году, для которого все измерено точно. Raible et al., 2016. Это вдохновило Байрона на создание стихотворения «Тьма», начало которого звучит так: «Я видел сон… не все в нем было сном. / Погасло солнце светлое — и звезды / Скиталися без цели, без лучей / В пространстве вечном; льдистая земля / Носилась слепо в воздухе безлунном. / Час утра наставал и проходил, / Но дня не приводил он за собою…» (перевод И. С. Тургенева). Год без лета также вдохновил Мэри Шелли, которая путешествовала с Байроном и Перси Шелли, на создание «Франкенштейна». В предисловии к изданию 1831 года она рассказывает, как их компания, запертая в четырех стенах тем «сырым, неприветливым летом, когда без остановки лил дождь», развлекалась, рассказывая друг другу страшные истории, одна из которых и легла в основу «Франкенштейна» (Shelley, 2009).
В ранних исследованиях (Rampino & Self, 1992) говорилось о похолодании на 3–5 °C при выбросе сульфатов, в 38 раз превышающем выброс при извержении Пинатубо. Позже Robock et al. (2009) оценили количество выбросов в 300 Пинатубо и пришли к выводу, что похолодать могло на целых 14 °C. В недавней статье Chesner & Luhr (2010) говорится о выбросе сульфатов, в 2–23 раза превышающих выброс при извержении Пинатубо, а эта оценка значительно ниже, чем оценки из более ранних работ. Yost et al. (2018) делают подробный обзор оценок и методологии, утверждают, что оценки Chesner & Luhr (2010) более точны и приходят к выводу о глобальном похолодании на 1–2 °C. Необходимо продолжать исследования, чтобы сузить диапазон оценок.
Специалисты по мегаизвержениям обычно не говорят, что такие катастрофы представляют непосредственную угрозу вымирания человечества. Хотя поначалу находились свидетельства, что извержение Тобы едва не уничтожило человечество 74 тысячи лет назад, в свете данных, полученных позднее, это кажется весьма Так называемая теория катастрофы Тоба была популяризирована Ambrose (1998). Williams (2012) утверждает, что неточность современных археологических, генетических и палеоклиматологических техник затрудняет ее подтверждение или опровержение. Критический обзор имеющихся данных проводят Yost et al. (2018). Одно из главных сомнений связано с тем, что генетический эффект бутылочного горлышка, возможно, был вызван эффектами основателя, возникающими при рассеянии популяции, а не критическим сокращением численности населения. Речь идет о непосредственном вымирании. Такое событие, несомненно, стало бы сильнейшим стресс-фактором и создало бы риск последующей войны. См. главу 6, где рассказывается о факторах риска. Мощность извержения Тобы оценивается в 9,1 балла, и это крупнейшее извержение в геологической летописи (Crosweller et al., 2012). При равномерном априорном распределении маловероятно (4 процента), что крупнейшее за 2 млн лет извержение произошло настолько недавно. В связи с этим можно предположить, что летопись неполна или что оценка мощности извержения Тобы чересчур завышена.
Потоки лавы
История Земли знает и более мощные проявления вулканической активности. Около 250 млн лет назад произошло излияние Сибирских траппов. На поверхность вышло более миллиона кубических километров расплавленной породы, которая, изливаясь из недр, покрыла лавой территорию размером с Европу. Ученые предполагают, что вулканические газы, вышедшие в то время, Barnosky et al. (2011). Обратите, однако, внимание, что выдвигалось множество предположений о причинах пермского массового вымирания. См. статью Erwin, Bowring & Yugan (2002), где приводится анализ предлагаемых причин.
Такие извержения называются излияниями базальта, поскольку в ходе них на поверхность выходит именно эта порода. Они отличаются от мегаизвержений, описанных на этих страницах, по двум ключевым параметрам.
Они происходят гораздо медленнее, в ходе серии извержений, растянутой на тысячи и миллионы лет. Важнее всего, что такие события случаются примерно в тысячу раз реже, чем взрывные мегаизвержения, а именно раз в 20–30 млн лет. Хотя кажется весьма вероятным, что от них исходит непосредственная угроза существованию человечества, их риск не может оцениваться выше, чем 1 к 200 тысячам на век, что выше, чем риск столкновения с астероидом диаметром 10 км, но гораздо ниже, чем некоторые другие риски, которые мы проанализируем.
Хотя геологи обнаружили следы десятков мегаизвержений, их частота остается загадкой. По недавним оценкам, они происходят в среднем раз в 20 тысяч лет, но это весьма неточно. Если пользоваться той же методикой, то для извержений масштабов Тобы частота составит в среднем раз в 80 тысяч лет, но точность этой оценки будет еще Rougier et al. (2018). Оценить периодичность извержений масштаба Тобы (магнитудой 9 и более) сложно, особенно имея лишь один элемент данных. Согласно модели Ружье, она составляет от 60 тыс. до 6 млн лет при медианной оценке в 800 тыс. лет (из личной беседы). Эта оценка очень чувствительна к верхнему пределу для извержений, который Ружье оценивает в 9,3 балла. Я округлил все упомянутые числа до одного значащего разряда, чтобы отразить наш уровень уверенности.
Что можно сказать по поводу следующего столетия? По мере обнаружения все новых и новых астероидов астрономы смогли установить, что следующий век будет безопаснее среднестатистического. К несчастью, вулканы гораздо менее предсказуемы, чем астероиды. Хотя мы знаем, где произошло большинство мегаизвержений в прошлом, очень сложно предсказать, извергнутся ли эти вулканы в ближайшие годы, а если извержение действительно произойдет, то узнать о нем мы сможем лишь в последний момент.
Нам почти ничего не известно о том, как предотвратить или задержать грядущее мегаизвержение. Недавно NASA предварительно исследовало возможность постепенно выкачивать жар из Йеллоустонской кальдеры, но подобные исследования находятся пока на самых ранних стадиях, поэтому очевидно, что любое взаимодействие с активным вулканом — особенно с вулканом, который связан с мегаизвержениями прошлого, — требует огромной осторожности. Пока лучшая стратегия для работы с риском мегаизвержений заключается в том, чтобы готовиться к смягчению ущерба: запасаться продуктами длительного хранения или разрабатывать техники производства продовольствия в чрезвычайных ситуациях.
В отличие от риска, исходящего от астероидов и комет, мы только начинаем осознавать риск мегаизвержений и работать с ним. Вероятно, управлять этим риском существенно сложнее, поскольку прогнозирование и предотвращение извержений сопряжено с бóльшими трудностями. Но важнее всего, что угроза уничтожения цивилизации в результате такой катастрофы в последующее столетие примерно в 100 раз серьезнее, чем совокупная угроза астероидов и комет. Таким образом, мегаизвержения, по всей видимости, представляют больший риск и требуют большего внимания.
Далее можно предпринять целый ряд перспективных шагов. Для начала нужно отыскать все места, где ранее случались мегаизвержения. Также необходимо скорректировать весьма грубые оценки частоты мегаизвержений, особенно самых мощных и самых опасных. Нужно гораздо глубже Для этого можно использовать как климатическое моделирование, так и анализ палеонтологической летописи, чтобы проверить, приводили ли извержения прошлого к глобальным или локальным вымираниям. Провести последний анализ, вероятно, проще, чем анализ столкновения с астероидами, поскольку мегаизвержения случаются чаще.
Подробнее читайте:
Орд, Тоби. На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества / Тоби Орд : Пер. с англ. Евгения Фоменко — Москва: Издательство АСТ: Corpus, 2023. — 528 с.