Геологи обнаружили два неизвестных ранее суперизвержения, которые произошли на пути движения Йеллоустонской горячей точки в эпоху Миоцена в промежутке от 9 до 8,7 миллионов лет назад. Одно из них по разрушительной силе превзошло все задокументированные извержения в этой области. Открытие двух столь крупных суперизвержений в Миоцене требует переоценки известных данных, которые теперь указывают на то, что частота и сила извержений со временем снижаются и это может свидетельствовать об ослаблении активности в области Йеллоустонской кальдеры, говорится в работе, опубликованной в журнале Geology
Супервулканами принято называть вулканы, извержения которых настолько сильны, что способны изменять ландшафт и приводить к глобальным климатическим изменениям, вызывая эффект вулканической зимы — похолодания планетарного климата вследствие загрязнения атмосферы вулканическими выбросами. Подобные катастрофические суперизвержения, оцениваемые в 8 баллов и выше по шкале вулканической активности, неоднократно случались на протяжении истории Земли. На сегодняшний день насчитывается около 20 супервулканов, извержение которых может достигнуть такой силы. Йеллоустонская кальдера, расположенная на северо-западе штата Вайоминг в США и имеющая размеры приблизительно 55 на 72 километра, — один из наиболее известных супервулканов.
Существование Йеллоустонского супервулкана связывают с расположенной в этой области горячей точкой — долгоживущей тепловой аномалией, расположенной в мантии Земли. При движении литосферных плит над такими горячими точками происходит последовательное «прожигание» земной коры, приводящее к извержениям и образованию цепей вулканов, если горячая точка расположена под материком, или вулканических островов и горных цепей в океанах. Есть несколько гипотез, объясняющих природу горячих точек, одна из которых связывает их с мантийными плюмами — сильно разогретыми мантийными потоками, двигающимися из глубоких слоев мантии к земной поверхности.
Йеллоустонская горячая точка, существует уже много миллионов лет и за это время здесь образовалась целая цепь из вулканических кальдер. По мере сдвига северо-американской литосферной плиты со скоростью около двух сантиметров в год, остатки древних кальдер постепенно смещаются в юго-западном направлении.
Последнее крупное извержение Йеллоустонского супервулкана, образовавшее кальдеру и туфовые отложения Лава Крик, произошло около 630000 лет назад. К сожалению, на сегодняшний день невозможно точно предсказать, когда произойдет следующее извержение, ученые могут только примерно оценить его вероятность.
Томас Нотт (Thomas R. Knott) из британского Лестерского Университета с коллегами из Британской геологической службы и Калифорнийского Университета в Санта-Крузе обнаружили, что вулканические породы, происхождение которых ранее связывалось с множеством относительно небольших извержений, произошедших на пути Йеллоустонской горячей точки, на самом деле образовались в результате двух мощных суперизвержений, каждое из которых уничтожило все живое на обширной территории, которую сегодня занимают штаты Айдахо и Невада.
К такому выводу ученые пришли после тщательного исследования большого объема данных — палеомагнитных, данных радиоизотопной датировки, химического состава минералов, собранных с площади в десятки тысяч квадратных километров.
Оба извержения произошли в районе вулканического поля Твин Фолз. Силу первого извержения, которое случилось около 8,9 миллионов лет назад, ученые оценили в 8,6 баллов по шкале вулканической активности (более чем 1700 кубических километров вулканических выбросов). Второе извержение произошло приблизительно 8,7 миллионов лет назад и оно оказалось на 30 процентов сильнее извержения Хаклберри Ридж, до этого считавшегося самым разрушительным на пути Йеллоустонской горячей точки. По оценке ученых 2800 кубических километров выбросов этого суперизвержения покрыли площадь в 23 тысячи квадратных километров. Для сравнения: в результате извержения вулкана Тамбора в 1815 году в атмосферу было выброшено от 150 до 180 кубических километров вулканических материалов. Это привело к снижению средней глобальной температуры на 0,4-0,7 градусов и к так называемому «году без лета».
Количество крупных извержений с объемом выбросов свыше 450 кубических километров, случившихся на пути движения Йеллоустонской горячей точки за 12 миллионов лет, с учетом двух только что открытых выросло до одиннадцати. При этом на эпоху Миоцена, начавшуюся приблизительно 23 миллиона лет назад и закончившуюся 5,3 миллионов лет назад, пришлась большая часть крупных извержений, и по оценке исследователей в среднем суперизвержение происходило каждые 500 тысяч лет. Однако за последние 3 миллиона лет масштабных вулканических событий было всего два и ученые пришли к выводу, что такое снижение числа суперизвержений может быть признаком ослабления активности в области горячей точки.
С учетом новых данных оценка частоты повторяемости извержений Йеллоустонского супервулкана может составить 1,5 миллиона лет, как пояснил Томас Нотт в пресс-релизе, размещенном на сайте Геологического общества Америки. А это значит, что следующее крупное извержение можно ожидать не ранее чем через 900 тысяч лет. Впрочем, это всего лишь оценка и непрерывный мониторинг вулканической и сейсмической активности в этой области по-прежнему необходим.
Даже небольшая вероятность извержения Йеллоустоунского супервулкана не может не вызывать обеспокоенности, ведь, как выяснили американские ученые, такое извержение способно засыпать пеплом всю территорию США и привести к катастрофическим глобальным изменениям климата на Земле.
Андрей Фокин