Sügaval maapinna all asuvad Ameerika Ühendriikide Californias ja Wyomingis magama kaks kujuteldamatu raevuga supervulkaani. Kui need plahvatavad, kaetakse mõne tunniga kogu USA lääneosa paksu vulkaanitolmu kihiga. Kõik need vulkaanid on viimase kahe miljoni aasta jooksul vähemalt neli korda plahvatanud! Sarnase võimsusega tuleohtlikud koletised ootavad Indoneesia ja Uus-Meremaa sügavustes oma aega.
Loendus on alanud
Hävitusjõus oleva ülivulkaani purset saab võrrelda vaid keskmise suurusega asteroidi kukkumisega. Kuid see koletis ärkab kümme korda sagedamini - umbes kord mitusada tuhat aastat - ja põhjustab kõige dramaatilisema loodusõnnetuse, mis võib inimkonnale sattuda. Lisaks traagilise sündmuse hetkelistele tagajärgedele leiavad aset ka näiteks globaalses kliimas ettearvamatud muutused. Seetõttu pole üllatav, et teadlaste suur soov on selle nähtuse põhjustest aru saada, nii et kui mitte vältida seda mõrvarlikku kataklüsmi, mida muidugi inimesed teha ei saa, siis vähemalt seda ette näha. Teadlased on selle probleemiga tegelenud alates 1950. aastatest, kuid alles viimastel aastakümnetel on supervolkaanides töötavate mehhanismide mõistmisel käegakatsutav läbimurre toimunud.
Calderas
Sõna “caldera” pärineb hispaania keelest caldera, mis tähendab “suurt pada” ja viitab ovaalsele või ümmargusele depressioonile vulkaani tipus, mis tavaliselt moodustub pärast purset. Seal on 30–60 kilomeetri pikkuseid ja mitu kilomeetrit sügavaid kalderasid. Need kipuvad tekkima siis, kui vulkaanide all asuvad maa-alused tühimikud (vulkanoloogid kutsuvad neid magmakambriteks) on ülevoolu ja kõrgsurve-magma puruneb läbi tahkestatud kivimasside poolt "ühendatud" õhuavade. Ja seal on plahvatus! Eelnimetatud tohutud kalderad tekitasid tõelised supervulkaanid, mis olid sadu ja tuhandeid kordi suuremad kui teadlastele teada! On selge, et nende kalderrate all olevad magmakambrid olid koletu suurusega.
Yellowstone'i rahvuspark on koduks kolmele suhteliselt noorele ülivulkaanide kaldale. Need moodustati erinevatel aegadel - 640 tuhat aastat tagasi, 1,3 miljonit ja 2,1 miljonit aastat tagasi.
Reklaamvideo:
Magma kojad
Viimase kahe miljoni aasta jooksul on neli supervulkaani Wyomingi Yellowstone'i rahvuspargi, Californias Pika oru, Sumatra Toba ja Uus-Meremaa Taupo aladel väljunud meie planeedi soolestikust 750 kuupkilomeetrit magmat!
Alates 1970. aastate keskpaigast on magmakambrite moodustumise iseärasusi uuritud. Superpuhangud tekivad magma rõhu mõjul vertikaalsete pragude ilmnemisel Maa pinnale. Magma tõuseb mööda neid pragusid, korrutades nende arvu ringis. Moodustatakse teatud tüüpi rõngas, mille sees moodustatakse massiivne silinder, millel puudub tugi. See variseb tühjaks magmakambriks, nagu seinad kaotanud maja katus! See kokkuvarisemine pigistab välja kambris järelejäänud magma ja gaasid, tormates rõngakujulistesse tuulutusavadesse.
Pisikesed kristallid lahendavad suure probleemi
Ammu on täheldatud, et vulkaanilise kivimi tükid koosnevad pisikestest kristallidest. Kuid alles 1980. aastate lõpuks oli võimalik nende kohta põhjalikumat uurimist alustada. Viimasel kümnendil on geokeemikud hakanud tõsiselt huvi tundma tsirkooniumi mineraalide kristallide vastu, mis on osa vulkaanilistest kivimitest. Mineraal äratas nende tähelepanu oma kõrge vastupidavuse tõttu kõrgetele temperatuuridele ja rõhule. Selgus, et tsirkooni kristallid sisaldavad hapnikku-18, mille aatomituumas pole mitte 8 neutronit nagu atmosfääri hapnikus, vaid 10! Lisaks oli uuritud tsirkooni kristallide proovides hapniku isotoopi vähe - vähem kui magmas! See tähendas, et tsirkoon moodustus vihma või punetava lumega pestud kivimitest!Tsirkoonkristallide uurimise põhjal suutsid geokeemid välja töötada meetodi eelseisvate supervulkaanipursete tõenäosuse hindamiseks. Tõsi, tehtud hinnangute tõlgendamise kohta avaldatakse erinevaid arvamusi. Vähemalt mõned geokeemikud ennustavad uue vulkaanilisuse tsükli peatset algust.
Superpursete tagajärgede osas tekkisid lahkarvamused. Magma kambritest magma vabanemise plahvatusohtlikkuse määravad kaks tegurit - selle aine viskoossus, see tähendab selle väljavoolu kiirus ja rõhu erinevus magma kambris ja maakera pinnal. Selle eelduse kontrollimiseks viidi läbi spetsiaalsed uuringud. Uuris eriti magma väljavoolu olemust mikroskoopilisel tasemel.
Superpursete tagajärjed
Kaaluti nende protsesside mitut mudelit. Ühes versioonis simuleeriti tuule ja gaaside ülekuumenemise tingimustes Long Valleys ja Yellowstone'i rahvuspargis toimuvat supervulkaanide ulatuslikku purset, mis sel juhul tormaks stratosfääri ülemistesse kihtidesse 50 kilomeetri kõrgusele. Kui magmakambri kohal asuv "katus" variseb, hajuvad tuulutusavast purskavad tohutud hallid pilved horisontaalselt kaldera ümber. Need voolud, mis on vahepealsed moodustised laava ja tuha vahel, levivad äärmiselt kiiresti - kiirusega kuni 400 kilomeetrit tunnis! Autod ja isegi kerglennukid ei pääse neist "põgenema". Lisaks on hallide pilvede ojad väga kuumad - temperatuurini 600–700 kraadi.
See tähendab, et nad põletavad kõik ümber kümnete kilomeetrite raadiuses. Eespool nimetatud hallid pilved jätavad veelgi kurjakuulutavamaid ja kaugemale ulatuvaid tagajärgi.
Sadade kilomeetrite pikkuses supervulkaani ümbruses kukuvad valge-halli tuha tükid välja mitmeks päevaks või isegi nädalaks. Isegi 300 kilomeetri raadiuses on langenud tuha paksus vähemalt pool meetrit. Kui see seguneb vihmaga, variseb märg ja seetõttu tugev tuhk paljude elamute katused. 200 kilomeetri raadiuses kaldera ümber on keskpäeval isegi pime ja hämar. Lisaks öeldule mainime veel linnade elektrikatkestusi, laevatatavate jõgede tuha ummistumist, põllumajanduse korvamatut kahju.
Teine tegur on väävelhape
Paljudest vulkaanide eralduvatest gaasidest on vääveldioksiid keskkonnale eriti kahjulik. Reageerib koos atmosfääri hapniku ja veega, moodustades äärmiselt mürgise väävelhappe tilgad. Just need tilgad blokeerivad päikesevalgust, muutes päeva ööseks ja "varustades" meie planeeti külmapilguga. See olukord on muutumas sarnaseks kurikuulsa "tuumatalvega", mida ennustatakse tuumasõja katastroofiliseks tagajärjeks. Hüdroloogiliste tsüklite eripära Maal on selline, et planeedi isepuhastumine supervulkaanipurske tagajärgedest võtab aastakümneid! Huvitav on see, et 1996. aastal uurisid glacioloogid Gröönimaa ja Antarktika jääkatte proove ning leidsid seal väävelhappe jälgi kihtides, mis vastavad ajaliselt Sumatra Toba vulkaani purskele, mis toimus 74 tuhat aastat tagasi!Siis saadeti planeedi soolestikust välja 2800 kuupkilomeetrit laavat ja tuhka ning globaalne õhutemperatuur langes keskmiselt 5-15 kraadi Celsiuse järgi! Muide, teadlased leidsid, et suurem osa väävelhapet aurustus jääst kuue aasta jooksul!
Ärgem unustagem osooni
Geokeemikud viisid läbi spetsiaalse uuringu eriti tõhusa oksüdeerija - osooni kohta. See on gaas, mis kaitseb kogu elu maa peal päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse eest. Kui stratosfääri osoon interakteerub vääveldioksiidiga, moodustub hape, mis langeb vihmaga maapinnale. Siin suhtleb ta vulkaanilise tuhaga. Nii toimub kaitsva osoonikihi hõrenemine.
Filipiinidel asuva Pinatubo mäe 1991. aasta purse tagajärjel hõrenes atmosfääri kaitsev osoonikiht 3–8 protsenti!
Ajakiri: 20. sajandi saladused №22. Autor: Leonid Prozorov
