Апокалипсис в раю

Что (и почему) происходит на канарском острове Ла-Пальма

19 сентября 2021 года в 15:13 по местному времени (или в 17:13 по московскому) на вулканической гряде Кумбре-Вьеха в южной части острова Ла-Пальма началось извержение. Сначала одна трещина начала выбрасывать из себя лаву и пепел, через час к ней присоединилась уже вторая. За 10 дней потоки лавы добрались до побережья, уничтожив по пути лес, посевы, здания и дороги. Тысячи людей были вынуждены сняться с мест, когда эта раскаленная река двинулась к океану. А вулкан пока не собирается утихомириваться. Рассказываем, что происходит на Кумбре-Вьехе — и под ней.

Базальтовые реки, пепловые берега

Это видео было снято 1 ноября специалистами из Службы воздушных работ Геологического и горного института Испании (IGME), облетевшими район извержения с аварийно-спасательной командой. Оно позволяет охватить взглядом грозный пейзаж: протяженная трещина, пар, дым, лавовые трубки и потоки, все склоны вулканической гряды засыпаны толстым слоем пепла. До 19 сентября здесь рос сосновый лес.


Ученые называют извержение Кумбре-Вьехи стромболианским. Это значит, что мощность взрывов сравнительно невелика, а объемы выбросов умеренны. По восьмибалльной шкале вулканической активности (VEI) таким извержениям присваивается индекс VEI-2, они выбрасывают от 10–3 до 10–2 кубических километров материала. Впрочем, извержение на Ла-Пальме затянулось, и по объему выбросов уже превысило эти рамки — поэтому 20 ноября вулканологи сообщили о его переходе в класс VEI-3 (0,01–0,1 кубических километра).

В октябре 2021 произошло еще одно событие, которое вулканологи тоже назвали стромболианским — взрыв японского вулкана Асо. Но это извержение не залило базальтом все окрестности, подобно тому как продолжается до сих пор на юго-западе Ла-Пальмы. Почему так?

Характер извержения и тип вулканических продуктов определяет магма, которая питает вулкан, ― ее температура, состав, насыщенность летучими компонентами (так называемым флюидом). А эти показатели во многом зависят от геодинамической обстановки, в которой развился тот или иной магматический очаг.

Асо, подобно другим вулканам Японских островов, создан субдукцией ― погружением одной литосферной плиты под другую. Здесь небольшая Филиппинская океаническая плита ныряет под юго-восточный край континентальной Амурской плиты. Цепочка местных вулканов идет над областью, в которой плавится в мантии участок литосферы. Плита несет много воды, понижающей точку плавления пород — это приводит к образованию магматических резервуаров. Магма в них богата водой, а строение подводящих ее каналов таково, что она застаивается и успевает дифференцироваться, провзаимодействовать с вмещающими породами и частично раскристаллизоваться. В верхней части очага она становится вязкой и более кислой по составу — там собираются относительно легкие соединения, обогащенные кремнеземом (SiO2). Но от такой магмы труднее отделяться флюиду, и при подъеме к жерлу вулкана, когда падает внешнее давление, он высвобождается взрывообразно, а магма превращается в пирокластические продукты. К счастью для жителей окрестностей Асо, их вулкан извергается часто. Если бы это происходило реже, взрывы были бы гораздо сильнее.

Активность Кумбре-Вьехи выглядит иначе. Хотя при высвобождении летучих компонентов вулкан тоже выбрасывает много пирокластики (пепел, лапилли и вулканические бомбы), существенная доля его продуктов ― это лава довольно высокой текучести. Она горячее и беднее кремнекислотой, и ее так много, что она уже залила весь склон к западу от места извержения, дотекла до океана и к началу декабря 2021 года погребла под собой уже больше 11 квадратных километров. Этот вулкан питает совсем не такая магма, как та, что скрывается под кальдерой Асо. Кумбре-Вьеху породила не субдукция, а другое явление ― внутриплитный магматизм.


На горячей точке

Канарский архипелаг целиком и полностью порожден вулканами. Ученые полагают, что эти острова сформировались по ходу движения Африканской литосферной плиты над горячей точкой (hotspot) — районом интенсивного магматизма, который питается плюмом, горячим восходящим потоком мантийного вещества. Африканская плита смещается в направлении восток-северо-восток, так что Ла-Пальма, расположенная на западе архипелага, соответственно, один из самых молодых канарских островов.


Раньше всего сформировалась северная часть Ла-Пальмы. Возраст базального комплекса (древнейших пород, ставших зародышем будущего острова) геологи оценивают примерно в три–четыре миллиона лет. Позднее он поднялся над уровнем моря и был перекрыт щитовыми вулканами, которые сформировались в период от 1,7 до 0,4 миллиона лет назад. Эрозия этих вулканических построек привела к их обрушению и образованию 10-километровой кальдеры Табуриенте, где сейчас расположен национальный парк.

Но мантийный плюм никуда не делся, и около 125 тысяч лет назад — совсем недавно по геологическим меркам —  начала расти южная часть острова, которая целиком образована сложной вулканической системой Кумбре-Вьеха. В ней излившаяся в разное время лава переслаивается пирокластическими отложениями и шлаковыми конусами. Вулканическая гряда длиной 25 километров поднимается над уровнем моря почти на 2 километра. Ее субаэральная площадь составляет 220 квадратных километров, а предполагаемый объем — около 125 кубических километров.


Геологи полагают, что под грядой Кумбре-Вьеха есть два уровня накопления и дифференциации магмы. Более глубокий располагается непосредственно под границей Мохо, в верхней мантии, в 14–25 километрах от поверхности. А на глубине от 6 до 14 километров, в нижнем слое коры, находится второй уровень. Это целая система магматических резервуаров, которые частично изолированы друг от друга и поэтому не проявляют активность одновременно.


Все вулканы Кумбре-Вьехи активны до сих пор. В историческое время извержения здесь случались в 1585, 1646, 1677–78, 1712, 1949 и 1971 годах. Первым звоночком к началу нового извержения стали вертикальные смещения поверхности в районе вулканической гряды, которые регулярно обнаруживались в течение полутора последних десятилетий средствами спутникового наблюдения. В 2017–2020 годах местные станции мониторинга неоднократно регистрировали усиление сейсмической активности. С новым всплеском активности, о приближении которого ученые сообщили еще в начале 2021 года, Кумбре-Вьеха, наконец, проснулась.


Предвестники

О своем пробуждении Кумбре-Вьеха недвусмысленно заявила 9 сентября — серией подземных толчков на глубине от 5 до 13 километров. Через два-три дня случился новый рой землетрясений небольшой магнитуды (от 0,8 до 2,0). Еще через неделю сейсмическая активность усилилась до магнитуды 4,2. Власти объявили о введении второго уровня опасности (желтого) по четырехбалльной шкале, а вулканологи перешли на режим усиленного мониторинга. Вскоре число землетрясений перевалило за 25 тысяч, 1450 из них удалось локализовать: так стало ясно, что очаги землетрясений мигрируют к северо-западу и смещаются все ближе к поверхности.


Данные мониторинга с помощью спутников Sentinel-1 и сети GPS показали, что с 14 по 19 сентября поверхность в самых сейсмически активных районах поднялась на 13,5 сантиметра. Этот подъем был вызван ростом давления магмы, которая заполняла резервуар объемом около 11 миллионов кубических метров на глубине от шести до семи километров. Затем очаги землетрясений начали сдвигаться — магма двинулась вверх.


Осень вулкана

19 сентября Кумбре-Вьеха выбросила первые фонтаны лавы.


Это произошло в районе Кабеса-де-Вака, на территории муниципалитета Эль-Пасо. Первое, что увидели свидетели — взрыв, выбросивший пирокластический материал, и пепло-газовый шлейф от него. Две двухсотметровые трещины открылись с интервалом около часа в направлении север–юг на расстоянии приблизительно 200 метров друг от друга. На начальном этапе извержения ученые насчитали в пределах этих трещин семь вулканических жерл, фонтанирующих лавой. На видеозаписях было видно, как ее потоки текут по горным склонам со скоростью до 700 метров в час, поглощая сельхозугодья и жилые дома. Температура лавы достигала 1075 градусов.

Власти острова заблаговременно отдали приказ об эвакуации всех близких к опасному району деревень, но уже через два часа после начала извержения выяснилось, что угроза нависла не только над ними. За два дня с начала извержения было эвакуировано 5700 человек.

В первую неделю извержения лава захватила площадь 2,37 квадратных километра и уничтожила 513 строений. Сильнее всего пострадал городок Тодоке, расположенный к западу от места извержения — он оказался прямо на пути схода лавовых потоков. Их мощность дополнительно возросла после того, как на главном конусе открылись фланговые кратеры. Распространялись эти потоки в разном темпе. На северном фланге сравнительно жидкая лава устремилась к океанскому побережью со скоростью около 200 метров в час, а на южном она оказалась более вязкой и образовала глыбовый поток с высотой кромки 4–6 метров, который медленно (до двух метров в час) пожирал дома Тодоке и северной окраины еще одного города, Лас-Манчас.



Высота пепло-газового столба над вулканам колебалась в пределах трех–пяти тысяч метров. По оценкам ученых, в первый день извержения в атмосферу попало от шести до девяти тысяч тонн диоксида серы, а во второй — от восьми до десяти с половиной тысяч тонн.

27 сентября вулкан взял паузу на несколько часов, а после новые потоки жидкой, подвижной лавы устремились вниз. К ночи следующего дня она достигла берега и обрушилась в Атлантический океан с высоты 100 метров в районе Плайя-Нуэва, или, как его ещё называют, пляжа Лос-Гиррес.


Океан в этом районе побережья неглубок, поэтому ученые предсказали, что появится лавовая платформа. И оказались правы: всего за 45 минут ее высота превысила 50 метров, а вскоре Ла-Пальма обзавелась новым полуостровом, площадь которого 30 сентября была уже больше 20 гектаров.



В этот же день российский космонавт Олег Новицкий опубликовал в своем твиттере фотографию Ла Пальмы, сделанную с борта МКС.


14 октября вулканолог Висенте Солер (Vicente Soler) из Высшего совета научных исследований Испании (CSIC) рассказал о том, что в продуктах извержения Кумбре-Вьехи обнаружены шлаковые фрагменты смешанного состава и текстуры. Они оказались похожи на рестинголиты — обломки пемзоподобной породы, найденные в 2011 году, во время подводного извержения Эль-Йерро, другого вулкана на западе Канарского архипелага.



Внутренняя часть рестинголитов пористая и легкая, как пемза. Она отличается кислым составом (обогащенным кремнеземом SiO2), а внешняя оболочка представляет собой плотную базальтовую корку (то есть основного, более низкокремнеземистого состава). Ученый предположил, что условия образования рестинголитов и выброшенных Кумбре-Вьехой фрагментов шлака были похожи. Эти куски породы могут происходить из отложений подводного вулкана, действовавшего на месте современной Ла-Пальмы около двух миллионов лет назад.

Вот инфографика, которую опубликовала организация «Вулканы Канарских островов», которая моделирует развитие вулканических жерл Кумбре-Вьехи по состоянию на 18 октября:



За месяц лава разлилась потоком 2,9 километра шириной и покрыла территорию площадью около 7,8 квадратного километра. Она повредила более 50 километров дорог и 1956 строений, уничтожила почти 2,3 квадратных километра сельскохозяйственных угодий. Было эвакуировано около 6400 человек.

На видео от 22 октября — вулканологи за работой. Группа ученых впервые подходит вплотную к трещине, чтобы определить характеристики вулканических продуктов:



Весь октябрь Кумбре-Вьеха сотрясалась от взрывов, выбрасывая пепел и вулканические бомбы. Например, такие, как эта, снимок которой опубликовала в своем твиттере ирландский геолог Фрэнсис Диган (Frances Deegan) 28 октября:


Лава продолжала заливать западный склон вулкана и захватила городок Ла-Лагуна, уничтожив десятки домов, школу и церковь. Вулканический конус продолжал расти, в нем несколько раз происходили обрушения, открылись новые жерла. Одно из таких событий произошло 25 октября и привело к обширному разливу лавы.


В конце октября пресса заговорила о наплыве туристов на Ла-Пальму в выходные дни. Местных жителей, которым извержение принесло в лучшем случае неприятности и убытки, а в худшем — пагубно отразилось на здоровье, лишило жилищ и хозяйств, туристический ажиотаж раздражает. Но желающих увидеть извергающийся вулкан это не остановило, тем более что Кумбре-Вьеха, словно решив показать себя во всей красе, не успокоилась и в ноябре.


9 ноября лава снова добралась до побережья в районе Лос-Гиррес. Вскоре на месте бывшего пляжа в океан падало уже несколько магматических потоков — все это изменило береговую линию в этой местности до неузнаваемости.


А 22 ноября еще один лавовый язык добрался до берега двумя километрами севернее, в районе пляжа Ла-Винья, и там тоже сошел в море.


Юг острова до сих пор непрерывно сотрясают сейсмические толчки. Их очаги располагаются на глубинах 30–38 и 12–15 километров, и это указывает на активность в районе первичного (глубинного) и вторичного магматических резервуаров.


Наиболее интенсивные толчки магнитудой 5,0 с гипоцентрами на глубине около 35 километров случились 30 октября и 3 ноября. 19 ноября под Кумбре-Вьехой тряхнуло на 5,1, а 29-го — на 5,0. На видео ниже запечатлен один из пиков сейсмической активности вечером 25 ноября — землетрясение магнитудой 4,8.



16 ноября испанские вулканологи опубликовали результаты подсчета энерговыделения при извержении Кумбре-Вьехи: 286,2 тераватт-часа. Это в 35,9 раза превышает энергопотребление Канарских островов за 2020 год и в 1158,7 раза — энергопотребление одного только острова Пальма за тот же период.


Вот уже два с лишним месяца Кумбре-Вьеха постоянно меняет свой облик. Так, эффузивная активность, то есть излияние лавы, смещается в новые жерла, которые открываются все ниже по склонам главного конуса. При этом старые центры извержения, расположенные выше, начинают выбрасывать в основном пирокластику и вулканические газы. Видеоролик, опубликованный 28 ноября, показывает развитие лавового потока, изливающегося из нового жерла на северо-восточном склоне.


Маленькие истории большого извержения

Извержение Кумбре-Вьехи состоит из множества эпизодов. Иные из них полны драматизма: множество людей утратили кров над головой и вынуждены смириться с резкими переменами в жизни. А некоторые уже стали неотъемлемой частью истории этих горячих недель и надолго запомнятся современникам.

Один из таких эпизодов случился в самом начале извержения и связан с домом, который целую неделю оставался невредимым среди потоков лавы. 21 сентября в твиттере журналиста Хесуса Эспиносы (Jesus Espinosa) появилась фотография чудом уцелевшего среди потоков лавы домика.



Испанское издание El Mundo выяснило, что дом уже 30 лет принадлежит датской семейной паре — пенсионерам Инге и Райнеру Кокам (Inge, Rainer Cocq). 80-летние супруги, которые купили этот дом, впечатлившись красотой вулканических пейзажей в округе, не выезжали из Дании с начала пандемии. Вилла стала мировым символом счастливого спасения, но, увы, ненадолго. 28 сентября стало известно, что вулкан не пощадил спасшийся поначалу дом: лава до него все-таки добралась.

Героями другой истории стали собаки. Уже в начале извержения стало ясно, что оно станет угрозой для людей и животных, их срочно эвакуировали. Однако 7 октября оказалось, что ушли из опасной зоны не все.

Жителям города Тодоке дали на сборы лишь час. Поэтому в одном из домов остались шесть охотничьих собак. Псы спрятались в пустом бассейне у дома — там их нашли дроны. Борзые сильно исхудали, поэтому беспилотники начали доставлять им еду.

Через какое-то время, даже несмотря на кормежку, одна из собак погибла. Тогда их решили вывозить на летательных аппаратах. Но 21 октября собаки куда-то пропали, а вместо них в бассейне, где прятались борзые, появилась простыня с надписью «Держись, Ла-Пальма. Собаки в порядке».


Ответственность за спасение животных взяла на себя таинственная «Команда А» (Team A). Кто именно спас собак и где они находятся, пока неизвестно, однако местное СМИ сообщило, что жизни животных уже ничто не угрожает. Правда, их спасители не изъявили желания обнародовать свои имена, поскольку доступ в зону бедствия запрещен и карается штрафом в 180 евро.

Есть и другая история о помощи пострадавшему животному. Капрал Хуан Карлос Нуньес (Juan Carlos Núñez) из подразделения по чрезвычайным ситуациям UME во время 15-дневной командировки на Ла-Пальму обнаружил истощенного и потерявшего сознание кота. Военный реанимировал животное и передал ветеринарам, а после увез кота с собой.



На видео Нуньес делает коту искусственное дыхание с помощью пластикового фильтра и массаж сердца. Своего нового питомца он назвал Лагуной в честь пострадавшего от извержения городка.


Затянувшийся кошмар

К концу ноября из окрестных городов эвакуировано около семи тысяч человек, почти 2200 из них потеряли свои жилища. Есть на счету вулкана и человеческая жизнь —72-летний житель города Лос-Льянос-де-Аридане скончался после уборки вулканического пепла с крыши своего дома.

Разбушевавшийся вулкан уничтожил больше 2700 зданий, опустошил свыше 1100 гектаров плодородной земли, стер с лица земли несколько банановых плантаций. Периметр территории, занятой лавовыми полями, составляет 52 километра.

27 ноября Геологический и горный институт опубликовал видеоролик с панорамой местности, в которой еще два с небольшим месяца назад кипела жизнь:


По данным спутникового мониторинга, к концу первого месяца активности Кумбре-Вьеха выбросила в атмосферу уже до полумиллиона тонн диоксида серы — это делает его одним из 50 крупнейших событий по уровню выбросов SO2 с момента начала спутниковых наблюдений за вулканами в 1978 году. Тем не менее, Кумбре-Вьеха пока еще отстает в этом рейтинге от некоторых других извержений XXI века, например, Килауэа (Гавайи) в 2018 году и Холухрёйна (Исландия) в 2014 году.

За Ла-Пальмой сейчас тянется длинный шлейф вулканических газов и пепла, направление которого непрерывно меняется. Он регулярно дотягивается до территорий Северо-Западной Африки и Западной Европы, однако, по словам ученых, этот шлейф достаточно рассеян, поэтому его влияние на качество воздуха минимально. Невелик будет и его вклад в кислотные дожди по сравнению с местными источниками загрязнения атмосферы. После пикового выброса в 50 тысяч тонн 23 сентября, ежедневный уровень поступления диоксида серы в атмосферу колебался в широких пределах — от 0,9 до 32 тысяч тонн. А после активизации извержения в конце ноября он вновь подскочил до 30–50 тысяч тонн в сутки.


Из-за пепла авиасообщение с островом несколько раз прерывалось. Последний раз аэропорт Ла-Пальмы, который находится всего в 10 километрах от вулкана, закрывался на несколько дней в 20-х числах ноября.

Частицы пепла угрожают также телескопам обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, что расположена в 16 километрах к северу от места извержения. Из-за того, что купол Большого Канарского телескопа GTC очень трудно очищать от пепла, ученые были вынуждены ограничить его работу. Опасен пепел и для гамма-телескопов MAGIC, которые стоят под открытым небом. После мощного выброса в начале ноября их пришлось спешно укрывать с помощью пластиковых пакетов и скотча.


За два месяца извержения площадь первой лавовой платформы, возникшей у берега Ла-Пальмы, достигла 53 гектаров. Вторая, которая чуть позже появилась в двух километрах от нее, выросла уже до пяти гектаров. Лава продолжает прибывать.

Главный конус Кумбре-Вьехи, для которого предложено собственное имя Tajogaite (на языке гуанчей оно означает «Треснувшая гора»), активен уже больше двух месяцев. Это одно из самых продолжительных извержений в истории Ла-Пальмы. В XX веке на вулканической гряде Кумбре-Вьеха извержения продолжались 24 дня (Тенегия, 1971 год) и 47 дней (Сан-Хуан, 1949 год). Дольше нынешнего они были только несколько веков назад: в 1646 году конус Мартин производил лаву и пепел 82 дня, а самое длительное извержение, о котором есть исторические свидетельства, шло 84 дня — это было в 1585 году. Известно, что Кумбре-Вьеха извергалась и в XV веке, где-то между 1430 1440 годами, но длительность этого события не определена.

Ученые полагают, что у нынешнего извержения есть все предпосылки для того, чтобы стать местным рекордсменом по продолжительности. Пока нет признаков, которые говорили бы о спаде его интенсивности. Напротив, сейсмическая активность на глубине показывает, что вулкан, видимо, еще не готов успокоиться.

Винера Андреева, Юлли Улетова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.