Невидимые последствия самого мощного извержения XXI века: Вулкан Хунга-Тонга накрыл океан пепельным саваном

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

В 2022 году мир наблюдал за грандиозным спектаклем: подводный вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в южной части Тихого океана устроил самое мощное извержение в современной истории. Столб пепла, пробивший стратосферу, стал событием планетарного масштаба, видимым даже из космоса. Но пока спутники и учёные на поверхности отслеживали атмосферные волны и климатические эффекты, на дне океана, в полной тишине и темноте, разворачивалась другая, невидимая катастрофа. И эта катастрофа, как оказалось, стала мрачным, но невероятно точным пророчеством о последствиях одной из самых спорных технологий будущего.

Эта история — не просто о вулкане. Это история о том, как одно стихийное бедствие непреднамеренно поставило важнейший научный эксперимент, результаты которого мы только начинаем осознавать.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Лавина под водой: невидимая мощь

Когда мы думаем о вулканическом пепле, мы представляем себе медленно оседающие хлопья, покрывающие землю серым покрывалом. И действительно, мельчайшие частицы из шлейфа Хунга-Тонга неделями и месяцами кружили в атмосфере, прежде чем опуститься на морское дно. Но самое разрушительное событие произошло гораздо быстрее.

Исследование под руководством Маркуса Чакновы из Орегонского университета показало, что основной удар по морскому дну нанесла не эта «пыль из стратосферы». Сразу после взрыва огромные массы породы и пепла, сорванные со склонов вулкана, устремились вниз. Это были не просто оползни, а так называемые плотностные потоки — смертоносные подводные лавины из смеси воды и осадка, мчавшиеся по дну с невероятной скоростью.

Насколько они были мощными? Настолько, что с лёгкостью рвали трансокеанские коммуникационные кабели, оставляя на дне океана целые каньоны. Фиксация времени обрыва этих кабелей позволила учёным рассчитать скорость потоков — это был не медленный снос, а стремительный и сокрушительный удар. Таким образом, морское дно на сотни километров вокруг оказалось покрыто не тонким слоем пыли, а полутораметровым «одеялом» из острых, как бритва, вулканических частиц.

Образцы в пределах соответствующих жерловых полей. Также указаны места, где образцы не были отобраны из-за отсутствия отложений. Цвет точек отражает толщину отложений, усредненную по трем измерениям. Батиметрия взята из Ryan et al. (2009). Цитирование: Marcus Chaknova et al, How Did Westward Volcaniclastic Deposits Accumulate in the Deep Sea Following the January 2022 Eruption of Hunga Volcano?, Geochemistry, Geophysics, Geosystems (2025). DOI: 10.1029/2024GC011629
Автор: Marcus Chaknova et al Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Экосистема под пепельным саваном

Что стало с теми, кто называл эти подводные ландшафты своим домом? Глубоководный мир — это не безжизненная пустыня. Вокруг гидротермальных источников, так называемых «чёрных курильщиков», кипит жизнь, основанная не на солнечном свете (которого там нет), а на хемосинтезе. Микробы используют химические соединения, такие как сероводород и метан, для создания энергии, формируя основу для уникальной пищевой цепи.

Для этой хрупкой экосистемы извержение стало концом света. Удар был двойным.

Во-первых, внезапное погребение под толстым слоем пепла лишило организмы доступа к кислороду и питательным веществам из источников. Они оказались буквально замурованы заживо.

Во-вторых, даже те, кто мог бы попытаться выбраться, столкнулись с другой проблемой. Многие глубоководные существа — фильтраторы. Они, подобно живым ситам, пропускают через себя воду, отцеживая частички пищи. После извержения вода была насыщена не едой, а абразивным вулканическим стеклом. Попытка поесть означала верную смерть: жабры и пищеварительные системы забивались острыми частицами. Это смертельная дилемма: умереть от голода или от попытки утолить его.

Цепная реакция затронула не только глубоководье. Пепел, осевший на поверхности, вызвал кратковременное цветение планктона, но затем, опустившись ниже, накрыл коралловые рифы Тонга, угрожая уже мелководным экосистемам и, как следствие, всей пищевой цепочке, от которой зависят местные жители.

Пример отбора проб осадочных пород дистанционно управляемым аппаратом Jason на месторождении Tow Cam. (a) Измерение толщины осадка с помощью зонда с цветной лентой с интервалом 7,6 см (3 дюйма). (b) Метод зачерпывания с помощью холщового мешка для сбора массы материала. (c) Извлечение керна из отложений. Цитирование: Marcus Chaknova et al, How Did Westward Volcaniclastic Deposits Accumulate in the Deep Sea Following the January 2022 Eruption of Hunga Volcano?, Geochemistry, Geophysics, Geosystems (2025). DOI: 10.1029/2024GC011629
Автор: Marcus Chaknova et al Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Природный эксперимент с человеческими последствиями

И вот здесь научное открытие превращается в тревожное предупреждение. Это извержение, по сути, стало непреднамеренным, но невероятно наглядным полевым испытанием последствий глубоководной добычи полезных ископаемых.

Дело в том, что на дне океана, в том числе в районе Тонга, находятся богатейшие залежи металлов, необходимых для «зелёной» экономики: кобальта, меди, никеля. Технология их добычи предполагает сбор железомарганцевых конкреций (тех самых «картофелин» с морского дна) с помощью гигантских подводных комбайнов. И главный побочный эффект этого процесса — создание массивных шлейфов осадочных пород.

Эти комбайны будут взмучивать донные отложения, поднимая в толщу воды тучи ила и песка, которые, как и вулканический пепел, будут медленно оседать, накрывая всё вокруг. Они точно так же будут забивать жабры фильтраторам и душить погребённых под ними существ. Катастрофа, устроенная вулканом Хунга-Тонга, — это демонстрация того, что может происходить в промышленных масштабах, но уже не как разовое событие, а постоянно, на протяжении десятилетий.

Исследование Чакновы и его международной команды даёт нам бесценные, хотя и пугающие данные. Мы видим, как далеко могут распространяться такие шлейфы и насколько губительными они могут быть. Для жителей Тонга, чья экономика и продовольственная безопасность напрямую зависят от здоровья океана — от рифовой рыбалки до морского туризма, — это не абстрактная наука. Это вопрос выживания.

Батиметрия взята из работы Taylor et al. (1996). (a) Заштрихованный контурный график, показывающий батиметрические сечения, смоделированные пути течения по данным Seabrook et al. (2023) и предсказанные пути к TC-3 и TM-6 (данное исследование). Диапазон толщины отложений в каждом жерловом поле показан в см. (b) Иллюстрация пути течения для TC3 и соответствующие батиметрические сечения, как нарисовано в части (a). Значимые временные отметки пронумерованы вдоль траектории. 1- Фокусировка потоков между бывшими островами Хунга-Тонга и Хунга-Хапаи. 2- Проксимальные эрозионные промоины и доли отложений, как показано в работе Clare et al. (2023). 3- Погружение поверхностного цветения фитопланктона. 4- Увлечение плотностным течением феодалов в толще воды. 5- Вертикальное оседание разбавленного плотностного течения. (c) Прогнозируемый путь течения для TM6 с батиметрическим сечением. 1- сохраняется как в (b. 2- Эрозионные гранулярные плотностные течения ∼122 км/час (Clare et al., 2023). 3- Депонирующее плотностное течение ∼30 км/час (Clare et al., 2023). 4- Дистальная эрозия более древних вулканокластических отложений по данным Daesslé and Cronan (2001). 5- Вертикальное оседание разбавленного потока. 6- Оседание атмосферного пепла. Цитирование: Marcus Chaknova et al, How Did Westward Volcaniclastic Deposits Accumulate in the Deep Sea Following the January 2022 Eruption of Hunga Volcano?, Geochemistry, Geophysics, Geosystems (2025). DOI: 10.1029/2024GC011629
Автор: Marcus Chaknova et al Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Уроки Хунга-Тонга: наука, этика и будущее океана

Эта история преподаёт нам несколько важных уроков. Во-первых, океан — единая, взаимосвязанная система. Событие на дне влияет на жизнь у поверхности, а атмосферные явления сказываются на глубоководных обитателях. Во-вторых, прежде чем бросаться осваивать новые рубежи в погоне за ресурсами, мы должны досконально изучить последствия. Извержение Хунга-Тонга — это бесплатный, но жестокий эксперимент, игнорировать результаты которого было бы преступной халатностью.

И, наконец, это урок научной этики. Исследователи подчёркивают, как важно было наладить сотрудничество с учёными из Тонга, избегая так называемой «парашютной науки», когда богатые страны просто «сбрасывают» своих специалистов для сбора данных, не оставляя ничего взамен. Настоящая наука строится на партнёрстве.

В конечном счёте, грохот вулкана Хунга-Тонга донёсся до нас из океанских глубин как предупреждение. И теперь наш выбор — прислушаться к нему или закрыть уши и продолжать двигаться к будущему, последствия которого нам так наглядно продемонстрировала сама природа.

1 комментарий

A
Сравнивать массивное извержение вулкана с продуктами далеко не массовой добычи ископаемых — ну такое себе. Там эти комбайны тысячу (и скорее всего не одну) лет молотить должны будут, чтобы поднять сопоставимое количество ила, образовавшегося от извержения.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

ЭШ-100/100: зачем СССР построил этот гигантский экскаватор и что с ним стало

В истории советской тяжёлой промышленности были машины, которые поражали воображение своими масштабами и становились символами инженерной мощи. Одной из таких машин стал шагающий экскаватор...

Готовимся к лету: обзор швейцарских дайверских часов с функцией GMT от Le Jour

Швейцарский бренд часов Le Jour не фокусируется на какой-либо одной категории: в ассортименте есть интересные модели, стилизованные под винтаж, автоматические часы-хронографы, пилотские версии и,...

Инженеры создали трехстороннюю молнию: как технология превращает гибкий пластик в несущий каркас

Как создать конструкцию, которая занимает минимум места при хранении, но при необходимости быстро превращается в прочный каркас, способный выдерживать серьезные физические нагрузки? Обычно...

Автобус, который запомнился, причины популярности ПАЗ-672

Многие помнят ПАЗ-672, этот автобус занял особое место в истории советского общественного транспорта и превратился в один из самых узнаваемых символов своей эпохи. Серийное производство модели,...

Kefine Arnar — только драйв и эмоции — обзор гибридных внутриканальных наушников на базе планара и арматуры

Сегодня на обзоре очередная новинка от уже хорошо зарекомендовавшей себя компании Kefine. Новая модель Arnar является гибридной, но от классического набора драйверов ее отличает то, что за низкие...

Как животные подготовились к жизни на суше до того, как покинули воду (и почему они этого не планировали)

Переход животных из водной среды обитания на сушу — один из самых значимых процессов в истории Земли. Долгое время в эволюционной биологии доминировала теория, согласно которой организмы...