Пожиратели озонового слоя

Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах 15 июня 2001 г. привело не только к катастрофическим последствиям для местного населения (примерно 800 жителей погибли, а еще 100 000 остались без крова), но и повлияло на климат всей Земли.

Облако вулканической пыли и газов, содержащих почти 20 мегатонн SO2, поднялось на высоту 34 км и быстро окружило всю планету. В последующие 2 года температура в среднем понизилась на полградуса, а озоновый слой истощился на 3-4%. В истории Земли известны и более крупные извержения, с выбросом в атмосферу диоксида серы в сотню с лишним раз большим, чем при извержении вулкана Пинатубо. Эрван Мартин (Erwan Martin) и Илья Биндеман (Ilya Bindeman) из Орегонского университета (University of Oregon) утверждают, что такие супервулканические извержения могли приводить практически к двукратному сокращению озонового слоя [1].

На западе США известно несколько гигантских кальдер, формирование которых приводило к огромным выбросам вулканического пепла, покрывавшего окрестности слоем до полуметра в радиусе многих сотен километров (рисунок). Это происходило из-за того, что истощение магматического очага под супервулканами в результате относительно спокойных предшествующих излияний магмы в конечном итоге приводило к обрушению кровли. При этом миллионы тонн раскаленной пыли и газов выбрасывались на поверхность менее чем за несколько суток (см. [2]). Естественно, ожидаемое влияние на экосистему Земли от таких суперизвержений гораздо выше, чем от недавнего извержения вулкана Пинатубо.

Соединения серы, попадая при таких извержениях в стратосферу, окисляются до серной кислоты озоном и другими оксоанионами, характеризующимися избытком кислорода-17. Серная кислота проливается на землю кислотными дождями. Попадая в озерные отложения, она взаимодействует с карбонатами, формируя кристаллы гипса (CaSO4). Определение отношения изотопов кислорода наряду с определением отношений изотопов серы в гипсе и пеплах из озерных отложений в конечном итоге позволяет проследить путь серы от вулканического извержения через ее пребывание в стратосфере до выпадения на землю. Эрван Мартин и Илья Биндеман изучили таким образом отложения высохшего озера Текопо (Tecopo) в Долине Смерти (Death Valley) в Калифорнии, содержащие пеплы с возрастом 2 млн лет, 750 тыс. лет и 640 тыс. лет от двух кальдерных извержений в Йелоустоне (Yellowstone) и одного в Лонг-Велли (Long Valley) (рисунок). Йеллоустонские извержения 2 млн лет и 640 тыс. лет назад привели к выбросу в атмосферу свыше 2 гигатонн диоксида углерода, которых, как оказалось, могло вполне хватить для двукратного истощения стратосферы озоном.

Диоксид углерода, как и озон, способен поглощать коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Однако парочка дыр, абсолютно не защищенных от губительного для всего живого излучения, все равно может сформироваться из-за атмосферных циркуляции и, как следствие, неравномерного распределения диоксида углерода.

Алексей Иванов

[1] Martin E. and Bindeman I. Mass-independent isotopic signatures of volcanic sulfate from three supereruption ash deposits in Lake Tecopa, California. Earth and Planetary Science Letters, in press doi: 10.1016/j.epsl.2009.03.005
[2] Биндеман И. Тайная жизнь супервулканов. В мире науки, 2006, №10 www.sciam.ru/2006/10/nauka1.shtml

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 См. также:

  • Проснулся вулкан Пик Сарычева23.06.2009 Проснулся вулкан Пик Сарычева 12 июня 2009 г. началось одно из наиболее мощных за весь период наблюдений извержений в Курило-Камчатской вулканической гряде. После 33-летнего молчания проснулся вулкан Пик Сарычева, расположенный на острове Мутуа центральной части Курильских островов (см. рисунок 1). Слабая термальная активность вулкана была зафиксирована группой SVERT Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (Южно-Сахалинск) 11 июня этого года (http://imgg.febras.ru/rus/labs_vulcan_hazard.php). На следующий день вулкан начал свое извержение, которое продолжается по настоящее время. Ежедневно вулкан извергает крупные облака пепла и газов, которые отслеживаются различными вулканологическими обсерваториями мира по снимкам из космоса. Пепловые облака распространяются в различном направлении. Максимальная высота, которой достигал пепловый плюм, составляет, возможно, 21 км. Естественно, в этом регионе запрещены полеты гражданской авиации. «Троицкий вариант» рассказывал (№ 27, стр.10), что крупные извержения выбрасывают в атмосферу диоксид серы в достаточном количестве, чтобы повлиять на климат всей Земли. Не исключено, что извержение вулкана «Пик Сарычева» может встать в один ряд таких извержений. Распределение диоксида серы в единицах Добсона (28,5 мг SO2 на м2), выброшенного в атмосферу при извержении, приведено на рисунке 1. Вулкан Пик Сарычева входит в состав Курило-Камчатской островодужной системы. В этом районе Тихоокеанская океаническая плита погружается (субдуктирует) в мантию […]
  • Изменения концентраций CO2 в атмосфере Земли за последние 300 млн лет, оцененные по устьичному индексу листьев гинкговых (Ginkgo) и вымерших семенных папоротников (Lepidopteris)11.08.2020 История углекислого газа за 300 миллионов лет Алексей Иванов, докт. геол.-мин. наук, зам. директора по науке Института земной коры СО РАН, сделал короткий обзор новостей науки о вариациях CO2 за последние 300 млн лет и возможных экологических последствиях современного роста концентраций этого газа.
  • Сибирь и Северная Америка были единым целым более миллиарда лет назад03.05.2016 Сибирь и Северная Америка были единым целым более миллиарда лет назад История суперконтинентов, их формирования и распада за последние 550 млн лет достаточно хорошо известна. Однако, двигаясь глубже в геологическую историю Земли, палеогеографические реконструкции становятся всё сложнее и сложнее. Так, до Гондваны примерно 1 млрд лет назад материки были соединены в суперконтинент Родиния, название которого, кстати, происходит от русского слова «Родина». До Родинии, по-видимому, были и другие суперконтиненты.
  • Капли на песке миллиарды лет назад08.05.2012 Капли на песке миллиарды лет назад Как известно, герой романа «Золотой теленок» Ильфа и Петрова не был силен в физике, чего не скажешь о группе авторов под предводительством Дэвида Катлинга.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: