Neue Daten zu den Ausbrüchen der Supervulkane der Erde zeigen, dass sie einen achtzigjährigen Vulkanwinter auf der ganzen Welt verursachen können.
Supervulkane der Erde
Neue Daten zu den Ausbrüchen des Yellowstone Supervolcano (USA) zeigen, dass sie einen achtzigjährigen Vulkanwinter auf der ganzen Welt verursachen können. Seine Größe wird so sein, dass sich die Region Moskau in eine Tundra verwandeln wird und der Großteil des Jahres Schnee auf der russischen Ebene liegen wird. Amerika wird auch unter dem neuen Klima leiden, wenn auch in geringerem Maße. Warum kann Yellowstone für Russland und Kanada schlimmer werden als für die Staaten, und kann eine jahrhundertealte Hungersnot nach einem solchen Ausbruch alle Menschen auf der Erde zerstören?
Das Kino und die Medien für die Hälfte des 20. Jahrhunderts sagten, dass der Atomkrieg alle zerstören würde - nicht durch Explosionen, sondern durch radioaktive Regenfälle und nuklearen Winter. Es sollte nach dem Mythos der Propagandisten aus dem Brand von Städten stammen, die durch Atomschläge angezündet wurden. Der Ruß würde aufsteigen und die Sonne verdunkeln - und infolgedessen jahrelange leichte Fröste am Äquator und minus 50 in Zentralrussland.
Seitdem haben Horden radioaktiver Mutanten Filme über die "nukleare Apokalypse" überflutet, und dann haben sich die Computerspiele verschärft. Es ist lustig, aber in den gleichen Jahren haben Wissenschaftler auf der ganzen Welt herausgefunden, dass Atomwaffen nichts dergleichen können. Aber etwas anderes ist durchaus fähig, und das ist etwas - Supervulkane wie Yellowstone.
Warum sollten wir uns beruhigen und aufhören, Angst vor der Bombe zu haben?
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Um zu verstehen, was für ein vulkanischer Winter wirklich schrecklich ist, sollten wir ihn mit einem Atomkrieg vergleichen. Die Dritte Welt wird mit dem vollen Aufwand des gesamten Arsenals an Sprengköpfen aus allen Ländern der Welt 50 bis 150 Millionen Tonnen Ruß aus brennenden Städten in die Atmosphäre abgeben. Sowjetische und amerikanische Forscher des "nuklearen Winters" in den 1980er Jahren, die Klimamodelle verwendeten, bewerteten dies als Katastrophe. Nach ihren Schätzungen werden die Sommertemperaturen auf dem russischen Festland um 35 Grad (unter dem Winter) und in den Vereinigten Staaten um 20 Grad sinken. Und für etwa ein Dutzend Jahre werden sich die Temperaturen in beiden Ländern nicht wieder normalisieren, was die Möglichkeit einer normalen Landwirtschaft völlig ausschließt. Ja, sagten Wissenschaftler, die Atomschläge selbst würden einen kleineren Teil der Bevölkerung der beiden Supermächte töten - aber ein nuklearer Winter würde sicherlich jeden erledigen, der noch viele Jahre Hunger hatte.
Bei diesen Berechnungen gibt es einige große Probleme. Die durchschnittliche Leistung von Kernladungen liegt heute bei 1,2 Megatonnen oder weniger. Eine Explosion dieser Kraft kann das Eindringen von Ruß und Asche in die Stratosphäre nicht gewährleisten, von wo aus es nicht regnet. Und alles, was unten (in der Troposphäre) angekommen ist, wird schnell von Regenfällen weggespült (zum Beispiel der berüchtigte Hiroshima "schwarzer Regen"). Ein nuklearer Winter ohne Ruß, der in die Stratosphäre gelangt, ist unmöglich. Befürworter der "Winter" -Hypothese gingen davon aus, dass sich der Ruß, der das Sonnenlicht absorbiert, erwärmen und höher steigen und dennoch die Stratosphäre erreichen würde. Aber niemand hat solche Experimente durchgeführt, weshalb diese Annahme von nichts gestützt wird.
Der zweite und wichtigere Punkt ist, dass es bereits übermächtige Explosionen mit der Freisetzung von lichtabsorbierenden Partikeln auf der Erde gegeben hat. Der Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 hatte eine Ausbeute von 70 Megatonnen - stärker als jede menschliche Bombe. Daraus wurden 10 Milliarden Tonnen festes Gestein in Form kleiner Partikel auf eine Höhe von 35 Kilometern geworfen. Ein einzelner durchschnittlicher Vulkan gab 60-70-mal mehr Emissionen in die Atmosphäre (und höher) als ein Atomkrieg. Und das ist logisch: Nukleare Explosionen werden in großer Höhe durchgeführt, sonst schützt das Relief die Bodenziele vor der Druckwelle. Der Vulkan hingegen verbraucht seine ganze Energie nicht in der Atmosphäre, sondern am Boden, weshalb er mehr Staub aufwirbelt.
Aschewolke über dem Pinatubo drei Tage nach dem Ausbruch, Philippinen, 1991.
Darüber hinaus produzieren Vulkanausbrüche viel Schwefeldioxid (Pinatubo - 20 Millionen Tonnen). SO2 erzeugt sofort starke Anti-Treibhaus-Aerosole, die weitaus gefährlicher sind als Ruß durch Atombrände. Ruß verhindert, dass sich die Erdoberfläche erwärmt, erwärmt jedoch die Atmosphäre um sie herum. Letztendlich sollte diese Hitze regelmäßig die "Rußdecke" des Planeten zerreißen, damit sich die Oberfläche erwärmen kann. Schwefelaerosole reflektieren einfach die Energie der Sonne in den Weltraum - das heißt, die Luft erwärmt sich auch in der Höhe nicht. Normalerweise sind Schwefeldioxid und seine Derivate nicht gefährlich, sie werden durch Regen schnell aus der Troposphäre ausgewaschen. Pinatubo und stärkere Vulkanausbrüche sind schrecklich, weil sie SO2 in die Stratosphäre schleudern, wo es nicht regnet und von wo aus Aerosole nur sehr langsam abfallen können - unter ihrem eigenen Gewicht.
Es ist leicht zu erkennen, dass Pinatubo 1991 die Atmosphäre Dutzende Male stärker verschmutzte als ein Atomkrieg. Und was, ist die Temperatur wirklich um 20-35 Grad gefallen? Die durchschnittlichen globalen Temperaturen in den Jahren 1991-1993 gingen zwar zurück, jedoch um 0,5 Grad. Vor diesem Hintergrund sehen die Geschichten über den nuklearen Winter sehr zweifelhaft aus. Und die Autoren von Arbeiten darüber erwähnen kein Wort darüber, wie 150 Millionen Tonnen "nukleare" Emissionen in die Atmosphäre in der Lage sein werden, das zu tun, was selbst 10 Milliarden Tonnen echte Vulkanemissionen nicht gemeistert haben.
Parkplatz auf den Philippinen Nach dem Ausbruch des Mount Pinatubo sind die Autos mit Asche bedeckt. F.
Philippinen nach Pinatubo: Vom Himmel fallende Asche sammelte sich auf der Haut des Flugzeugs, veränderte seinen Schwerpunkt und hob die Nase.
Was Vulkane können und was Supervulkane sind
Es lohnt sich zu verstehen: Die 70 Megatonnen Pinatubo im Jahr 1991 sind ein relativ kleiner Ausbruch. Krakatoa gab 1883 200 Megatonnen und 25 Kubikkilometer Emissionen, Tambor 1815 - 800 Megatonnen. Nach Tambora (Milliarden Tonnen Asche und SO2-Emissionen) im Juni 1816 begann im Bundesstaat New York Schnee zu fallen, und das südlich von Sotschi. Gleichzeitig fielen in Quebec in wenigen Tagen 30 Zentimeter Neuschnee. Der Mond am Himmel sah oft entweder bläulich oder sogar ganz grün aus - die durch den Ausbruch ausgestoßenen Partikel verzerrten die üblichen Farben der Himmelskörper.
Munchs Gemälde "The Scream" wurde nach Krakatoa - und zeigt genau Änderungen in der Himmelsfarbe.
Unser Land war nur von einem solchen Ausbruch schwer betroffen - dem peruanischen Vulkan Huaynaputina im Jahr 1600. Nachdem die Schwefelaerosole in die Atmosphäre gelangt sind, werden sie schnell über den Planeten transportiert. Daher wurden Sommerfröste dann ein häufiger Gast in unserem Land. In den Jahren 1601-1603 gab es keine Ernte im Land, weshalb die große Hungersnot und die Probleme begannen.
Munchs Gemälde "The Scream" wurde nach Krakatoa gemalt - und zeigt genau die Veränderungen in der Farbe des Himmels.
Aber um ehrlich zu sein, das sind alles kleine Dinge. Die aufgeführten Vulkane sind gewöhnliche Vulkane, zu denen die heiße Flüssigkeitsschmelze aus der Erdkruste stammt. Supervulkane sind viel gefährlicher, weil Magma aus dem oberen Mantel zu ihnen kommt, wo Drücke und Temperaturen viel höher sind. Vor 70.000 Jahren explodierte in Indonesien einer davon - der Supervulkan Toba. Die Stärke des Ausbruchs ist schwer zu berechnen, aber es ist klar, dass er viel größer war als das gesamte nukleare Arsenal der Menschen.
7 Billionen Tonnen feste Partikel stiegen in die Luft, von denen 2 Billionen Asche waren. "Nuclear Winter" mit seinen 150 Millionen Tonnen Ruß vor diesem Hintergrund ist Kinderspielzeug. Ein echter vulkanischer Winter ist gekommen. Die durchschnittlichen Jahrestemperaturen sanken nach modernen Schätzungen um 1-3 Grad. Es scheint ein wenig, aber dies ist der Unterschied in der durchschnittlichen Jahrestemperatur zwischen Jaroslawl (plus drei) und Murmansk (plus eins). Wir erinnern Sie daran, dass es Felder in der Nähe von Jaroslawl und Tundra in der Nähe von Murmansk gibt.
Es war nicht nur die Kälte, die tötete. Tatsache ist, dass mit jedem Grad des Abfalls der durchschnittlichen Jahrestemperaturen die Verdunstung von Wasser von der Erdoberfläche um mehrere Prozent abnimmt. Ohne Dämpfe gibt es nirgendwo Wasser für Regen über Land. Viele Regionen haben eine langfristige Dürre erlebt. Mit ihren bescheidenen zwei Abschlüssen zerstörte Toba die meisten der damals lebenden Homo sapiens.
Neben kaltem Wetter und Dürre war Südasien auch vom Tod der Böden betroffen. In Indien erreichte eine Ascheschicht, die nach diesem Ausbruch fiel (erinnern Sie sich, sie fand im fernen Indonesien statt), 10-15 Zentimeter. Auf den damit bedeckten Böden wuchsen lange Zeit keine Pflanzen, Pflanzenfresser begannen zu sterben, gefolgt von Jägern. Fast alle Menschen, die es geschafft haben, Afrika zu verlassen, starben, und selbst auf dem Schwarzen Kontinent sank die Gesamtzahl der Menschen auf mehrere Tausend.
Yellowstone: Hauptkaliber
Okay, Toba hat die Population unserer Spezies drastisch reduziert und alle menschlichen Kolonisten in Asien zerstört. Und was ist mit Yellowstone, das von den Medien so erschreckt wird?
Neue Arbeiten amerikanischer Geologen von der University of California in Santa Barbara (USA) zeigten, dass der letzte größere Ausbruch von Yellowstone vor 639.000 Jahren tatsächlich zwei Ausbrüche gleichzeitig war - mit jahrhundertelangen Unterbrechungen. Insgesamt wurden mehr als tausend Kubikkilometer Asche in die Atmosphäre geworfen - viele Billionen Tonnen.
Das interessanteste an der Arbeit waren Temperaturmessungen in den Schichten, die unmittelbar nach den Eruptionen folgten. Beide Male sank die durchschnittliche Jahrestemperatur um mehr als drei Grad. Was geschah, war gleichbedeutend mit der Umwandlung Zentralrusslands in die Tundra der Kola-Halbinsel. Besonders wichtig ist, dass die Dauer beider vulkanischen Winter vor 639.000 Jahren etwa 80 Jahre in Folge betrug.
Der Yellowstone-Supervulkan sieht derzeit nicht wie ein gewaltiger Zerstörer aus. Davon blieb nur die Caldera übrig. Dies ist ein riesiges Becken, das so groß ist, dass es den größten Teil des gleichnamigen Nationalparks einnimmt, einen See und viele Geysire umfasst - die Haupttouristenattraktion dieser Orte.
Stellen Sie sich einen Ausbruch dieser Art morgen vor. Die nördlichen Länder, insbesondere Kanada und Russland, werden am stärksten betroffen sein. Das Klima dieser Orte ist für die Landwirtschaft ohnehin nicht sehr günstig. Wolgograd und Rostow am Don mit ihren + 8-9 Grad Celsius werden theoretisch die Möglichkeit der Landwirtschaft beibehalten - jedoch auf der Ebene der Region Moskau und der Region Tula. Aber der Regen auf diesen Gebieten darf nicht fallen - und das seit 80 Jahren in Folge. Wer wird unter solchen Bedingungen Brot anbauen? Es ist dumm, sich wie in der Sowjetzeit auf Importe aus dem Ausland zu verlassen. Der damalige Exporteur Nr. 1 (USA) und gleichzeitig Kanada werden mit einer dicken Ascheschicht bedeckt, auf der überhaupt nichts wachsen wird. Ja, Florida und Kalifornien werden nicht genug Asche bekommen, aber schließlich muss eine Drittel Milliarde US-Einwohner auch etwas essen. Die Pflanzen fallen auch dort, wo keine Asche vorhanden ist. Es ist unwahrscheinlich, dass die EU etwas exportieren kann, nachdem die durchschnittliche Jahrestemperatur um drei Grad gesunken ist.
Unter der Yellowstone-Caldera befindet sich in einer Tiefe von etwa 8000 Metern eine riesige Magmablase mit einer Temperatur von mehr als 800 Grad Celsius. Heiße Quellen bringen Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff an die Oberfläche.
Reduzierte Ernten werden Afrika und Lateinamerika niederschlagen, ohne Regen ist dies unvermeidlich. Aber es ist besser, die UN-Nahrungsmittelhilfe sofort zu vergessen. 80 Jahre verzweifelter Hunger werden jeden dazu zwingen, alles anzusammeln, was er wachsen kann. Niemand wird jemandem im Ausland helfen. Selbst wenn in einem Jahr genug Getreide vorhanden ist, wird es von jedem vernünftigen Herrscher einfach eingelagert. Es ist schwer zu sagen, wie viele Menschen in den USA an Yellowstone sterben werden, aber wir können definitiv sagen, dass Hunger und Kälte eine Katastrophe auf planetarischer Ebene werden, vor der sich niemand verstecken wird. Bis zum Ende von 80 Jahren vulkanischen Winters könnte die Bevölkerung der nördlichsten Länder erheblich zurückgehen.
Natürlich werden dies nicht alle "Boni" des neuen Superausbruchs von Yellowstone sein. 80 Jahre Murmansk-Klima werden die Wälder um uns herum in Tundra oder Waldtundra verwandeln. Der Schnee wird die russische Ebene fast das ganze Jahr über bedecken. Wir schweigen nur bescheiden über das Schicksal Sibiriens: Jeder kann es sich selbst vorstellen.
Es könnte immer schlimmer sein
Wenn es Ihnen zufällig so vorkam, als wäre die Umwandlung des Mutterlandes in eine verschneite Wüste und der Tod einer unbekannten Anzahl von Millionen Menschen aus einem jahrhundertealten Ruhm ein Problem, dann beeilen wir uns, Sie zu trösten. Es gab schlimmere Fälle in der Geschichte des Planeten.
Supervulkane allein können nicht härter zuschlagen als Yellowstone. Ja, von den Billionen Tonnen Asche in der Stratosphäre werden viele sterben. Aber wie wir aus der Geschichte unserer Art Homo wissen, stirbt der Mensch nicht so leicht. Wir sind sehr stark. Selbst halbnackte Jäger in Afrika haben vor 70.000 Jahren nur den größten Teil ihrer Bevölkerung verloren. Vor 639.000 Jahren gab es auf der Erde mehrere Arten der gleichen Gattung Homo. Keiner von ihnen ist bekanntlich ausgestorben. Die Menschen von heute wissen, wie man Konserven herstellt, Hefe anbaut und industrielle Gewächshäuser herstellt, die mit Wasser aus Kraftwerken beheizt werden. Sie können damit umgehen. Obwohl nicht alle.
Supervulkane können jedoch angespornt werden. Nein, journalistische Geschichten über die Tatsache, dass Atombomben Yellowstone abschießen können, haben nichts mit der Realität zu tun. Die Frequenz der seismischen Wellen, die Supereruptionen auslösen können, ist viel geringer als die, die selbst die stärksten thermonuklearen Bomben erzeugen können. Aber es gibt Kräfte im Universum, die viel schlimmer sind als selbst unsere besten Bomben.
Vor 66 Millionen Jahren traf ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa zehn Kilometern die Erde im heutigen Mexiko. Die Explosionskraft betrug 100 Millionen Megatonnen - 12.000 moderne nukleare Arsenale von Menschen. Scher- und longitudinale seismische Wellen des Ereignisses gingen um den gesamten Planeten und bildeten sich auf der gegenüberliegenden östlichen Hemisphäre. Noch vor dem Asteroiden brachen Vulkane weit im Osten aus und schufen die Deccan-Fallen - riesige Lavafelder, die einst eineinhalb Millionen Quadratkilometer einnahmen. Unmittelbar nach dem Aufprall nahm der Zufluss von Magma aus dem Mantel in diese Region stark zu.
Stellen Sie sich vor, Sie füllen einen großen Gummiball mit Wasser und schlagen ein kleines Loch in eine seiner Seiten. Dann schlug jemand mit einem Vorschlaghammer kräftig auf den Ball ein - von der dem Loch gegenüberliegenden Seite. Was passiert mit dem Jet aus dem Loch? Die Auswirkungen des Chicxulub-Asteroiden verstärkten den Vulkanismus auf der ganzen Welt - einschließlich Hindustan. Mehr als 70 Prozent der Deccan-Leitern ergossen sich unmittelbar nach dem Asteroideneinschlag.
Das Ausmaß des durch die Deccan-Fallen verursachten vulkanischen Winters ist viel stärker als das Aufwärmen von Yellowstone. Das Ausgießen von Lava dauerte Zehntausende von Jahren, und die ganze Zeit über blieb die Temperatur auf der Erde sehr niedrig und der Niederschlag war knapp. Von den Dinosauriern überlebte nur eine Gruppe von Maniraptoren - diejenigen, die Vögel hervorbrachten. Und sie haben anscheinend die Katastrophe des Chicxulub und der Deccan-Fallen nur überwunden, weil sie bereits fliegen konnten und ihre Zähne verloren hatten, und dies half sehr bei der Suche nach Nahrungsmitteln, die zu einer Seltenheit geworden waren.
Es kann nicht gesagt werden, dass die schlimmste Katastrophe vor 66 Millionen Jahren stattgefunden hat. Vor 252 Millionen Jahren ereignete sich in Sibirien eine verdächtig ähnliche Geschichte. Sibirische Fallen sind noch größer als deccanische. Leider wissen wir nicht, wo der Asteroid gefallen sein könnte, der die sibirische Katastrophe provozieren könnte. Tatsache ist, dass die ozeanische Kruste, in der die Auswirkungen hätten auftreten sollen, mehr als 200 Millionen Jahre "nicht lebt". Es ist merklich schwerer als kontinental und versinkt ständig im Mantel, wo es spurlos schmilzt.
Sibirische Fallen - kolossale Lavaschichten, die vor einer Viertelmilliarde Jahren ausgebrochen sind.
Bis vor kurzem glaubte man, dass das größte Aussterben des Perms durch einen starken Temperaturanstieg verursacht wurde, der Kohlendioxidemissionen verursachte. Neue Arbeiten von Schweizer Forschern zeigten 2017, dass alles das gleiche war wie beim Aussterben der Dinosaurier. Emissionen von Asche und Schwefeldioxid führten dagegen zu einem starken Temperaturabfall und starker Vereisung. Nur das Aussterben des Perm war schlimmer als das, bei dem die Dinosaurier getötet wurden: Vor 252 Millionen Jahren starben sogar Insekten massenhaft aus, was vor 66 Millionen Jahren noch nicht geschah.
Wenn morgen ein Krieg ist, wenn morgen wie immer eine Kampagne ist, ist hier niemand bereit
Im Gegensatz zu einigen Presseberichten wissen die Menschen noch nicht, wie sie Supervulkanausbrüche vorhersagen können. Wird Yellowstone morgen explodieren oder wird der Supervulkan der phlegraischen Felder wie vor 40.000 Jahren wieder Europa mit Asche für Donbass bedecken? Ehrlich gesagt, niemand weiß es. Sie konnten genauso gut Zehntausende von Jahren schlafen.
Aber was ist, wenn es passiert? Ja, wir können den Superausbruch weder vorhersagen noch stoppen. Aber die Menschen als Spezies werden es überleben, wenn auch mit Millionen von Opfern. Es ist schwieriger, wenn ein großer Asteroid auf den Planeten fällt und monströse Eruptionen auslöst, wie sie von den Deccan- oder Sibirischen Fallen verursacht werden. Heute hat der Planet keine Mittel zur Abwehr von Asteroiden. Es gibt jedoch noch keine großen Asteroiden, deren Umlaufbahnen sich mit denen der Erde schneiden können. Wenn sie jedoch angezeigt werden, kann nicht schnell auf die Bedrohung reagiert werden. Wir haben nicht die notwendigen superschweren Raketen, und die Detonation eines solchen Asteroiden ist nicht die einfachste Sache.
Sie können im Voraus nur diejenigen von ihnen bemerken, die zu unserem Sonnensystem gehören. Sie haben sich wiederholende Umlaufbahnen, in denen sie sich um die Sonne bewegen. Im Oktober 2017 sahen Astronomen erstmals einen Asteroiden, der ohne Vorwarnung erscheinen konnte. Dies ist der interstellare Asteroid A / 2017 U1, der erst am 14. Oktober 2017 entdeckt wurde. Drei Tage zuvor näherte er sich unserem Planeten um 24 Millionen Kilometer. Das Objekt kam zu uns, vermutlich aus dem Vega-System. Da sich der Körper aus der Richtung der Sonne näherte, war er bis zum allerletzten Moment nicht durch Teleskope sichtbar - die Leuchte verdeckte A / 2017 U1.
Ein solches "Geschenk des Schicksals" kann leicht eine neue Reihe katastrophaler Vulkanausbrüche auslösen. Höchstwahrscheinlich werden weder Menschen noch andere Großtiere die neue Perm-Katastrophe überleben können.
Alexander Berezin
