В качестве одного из магистральных направлений путешествий в России Ростуризм предлагает Камчатку — самый вулканически активный район нашей страны. В чем особенности камчатских вулканов? Об этом ведущая программы «Гамбургский счет» Ольга Орлова спросила вулканолога Александра Белоусова.
Александр Белоусов — ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН. В 1984 году окончил геологический факультет МГУ имени Ломоносова. В 1993-м защитил кандидатскую диссертацию «Пирокластические отложения катастрофических извержений вулканов Безымянный, Шивелуч и Сент-Хеленс». Изучал вулканы Тайваня, Папуа — Новой Гвинеи, Юго-Восточной Азии (Индонезии, Филиппин и др.), Канарских и Малых Антильских островов, других точек земного шара.— Александр, сейчас Ростуризм активно предлагает нам ехать на Камчатку. Камчатка — это самый вулканически активный район нашей страны, там находятся десятки вулканов. Какие из них сейчас активны?
— На Камчатке 32 действующих вулкана. Действующие — это не значит, что они извергаются прямо сейчас. Это просто те вулканы, которые могут в какой-то момент «ожить». Однако есть четыре вулкана, которые извергаются очень часто. С большой долей вероятности можно, приехав, застать извержение одного из них.
— Насколько они удалены от населенных пунктов?
— В принципе, до некоторых можно доехать на автомобиле. Правда, дорожная сеть на Камчатке очень слабо развита. Так что придется либо долго путешествовать на машине типа джип, либо лететь на вертолете. Вертолет, конечно, недешевое удовольствие. Поэтому Камчатка — это вариант для двух типов людей: либо надо очень долго идти, либо надо иметь очень много денег.
— Для выносливых или для богатых?
— Ну да. Не обязательно для выносливых. Просто для людей, любящих много ходить пешком, скажем так.
— А есть у камчатских вулканов какая-то специфика, чем они отличаются? Ведь вулканически активных районов на Земле довольно много. И вы видели немало вулканов в других странах.
— Двух одинаковых вулканов не бывает. Каждый имеет свою специфику и извергается по-своему. Даже если извержения следуют одно за другим, и они в общем-то похожи, всё равно всегда некоторое разнообразие в их деятельности присутствует.
В целом вулканы Камчатки напоминают вулканы Японии или Филиппин, которые тоже относятся к Тихоокеанскому огненному кольцу. Но, конечно, у нас есть специфика. Во-первых, климат Камчатки. Здесь холодно, очень много снега, льда. Часто бывает так, что лава или пепел после выброса сразу взаимодействуют со снежным покровом. Лава может растопить снег. Вода, как известно, течет далеко и быстро. Поэтому опасность таких вулканов может возрастать именно из-за взаимодействия раскаленных продуктов вулканизма со снегом и льдом. Это одна из специфик.
— Ваша жена Марина Белоусова — тоже научный сотрудник, вулканолог, вы с ней вместе выезжаете в экспедиции и изучаете вулканы. Что для вас продуктивнее, что интереснее, что важнее — поехать на действующий вулкан или на спящий?
— Конечно, действующий вулкан, особенно извергающийся вулкан, — самое интересное. Это то место, где мы можем увидеть, как развиваются геологические процессы и что в результате них происходит. То есть, это тот самый важный материал, который могут увидеть только вулканологи и потом как-то передать эти знания геологам, которые изучают уже что-то более древнее там, где уже формирование закончилось. Поэтому, если мы приезжаем на вулкан, который в данный момент не действует, и вдруг рядом начинается какая-то активность, мы сворачиваем свою первоначальную программу и переключаемся на действующий вулкан.
— Но ведь работа на действующем вулкане опасна.
— Профессионализм вулканолога заключается в том, чтобы избежать опасных ситуаций. Самые опасные ситуации были, наверное, в начале моей карьеры, когда я приехал работать на Камчатку после окончания геологического факультета МГУ. Тогда еще никакого опыта у меня не было. Первый полевой сезон вполне мог закончиться печально, потому что у нас начинал извергаться вулкан Безымянный, и на нем была запланирована работа. К счастью, мы вовремя не вылетели. Не было вертолета, не было погоды. Прилетели через день. Извержение как раз закончилось. Когда мы пришли к домику, где собирались жить и работать, выяснилось, что от него ничего не осталось — просто по большой территории были разбросаны обломки обугленных досок. Хотя у нас не было никаких сомнений в том, что это место безопасно, так как этот домик был построен в начале 1960-х годов и никогда не страдал от извержений.
— Вам просто повезло, что вы опоздали?
— Да, нам повезло, что нам не достался вертолет. У нас был жесткий план: на вертолете прилететь в этот домик и там жить и работать. Соответственно, шансов бы у нас не было никаких.
— Когда вы ведете съемку лавы во время извержения, на каком расстоянии от нее вы находитесь?
— Бывают разные варианты. Можно подойти совсем близко, но необходим защитный костюм. Он очень помогает, потому что температура лавы 1050 °C. Инфракрасное излучение настолько велико, что подойти к этой лавовой реке без костюма можно максимум на расстояние метров 10. Ближе уже невозможно. Просто начнет загораться одежда.
— Почему так важно определить точное время излияния лавы?
— Лава по мере вытекания из вулкана меняет свой состав и многие другие параметры. Происходит плавное изменение, иногда скачкообразное. На основе этих данных мы можем понять, как в недрах всё устроено. Это же самое главное — заглянуть глубоко под землю, узнать, как там всё внутри работает. Если мы знаем, в какой последовательности происходят изменения, мы можем выстроить некую схему процесса в глубине земли до извержения. Соответственно, построить модели, которые позволят нам понимать, как действует вулкан. Существуют разные типы извержений. Например, вулканы Шивелуч и Толбачик находятся недалеко друг от друга, всего в 100 км, но извергаются совершенно по-разному.
— Как это объяснить?
— Состав магмы совершенно другой. Магма на Толбачике быстро поднимается из глубины и не меняет свой состав по мере подъема. Магма Шивелуча застаивается и в процессе подъема сильно изменяет свой состав. Она становится более вязкой, более холодной, если так можно выразиться. И газа в ней очень много растворено. Поэтому, когда этот газ выделяется, он дробит эту лаву на много мельчайших частиц — в вулканический пепел.
— Это означает, что эти два вулкана разной структуры, если они по-разному извергаются?
— Да, они сильно отличаются. У них совершенно разное строение, и с ними связан совершенно разный тип опасности. Толбачик менее опасен. Его лава просто течет на большие расстояния. Она жидкая, но течет относительно медленно, от нее можно уйти. А у вулкана Шивелуч более взрывной тип извержения, и он гораздо более опасен.
— Как часто бывает, что вулканы начинают извергаться внезапно? Насколько извержение вулкана для вас понятный и предсказуемый процесс, или это может застигнуть врасплох?
— Конечно, мы как вулканологи претендуем на то, что всё знаем и во всем уверены. Тем не менее бывает, что вулканы извергаются внезапно. Иногда мы ждем, что он «проснется» через неделю, а он начинает извергаться прямо сейчас. Или, наоборот, мы думаем, что он ближайшие год-два будет «спать», а он вдруг раз!.. Такое очень часто происходит.
— А почему научная задача предсказания извержения вулканов не решена? Что мешает это сделать?
— Она в целом решена. Но мониторинг вулканической активности требует достаточно больших вложений. Мониторинг вулкана состоит из традиционных визуальных наблюдений за состоянием вулкана с привлечением данных спутников в сочетании с инструментальным мониторингом, который производится сетью (не менее трех на вулкан) автоматических цифровых приборов, с высокой точностью измеряющих разнообразные параметры вулкана. Список измеряемых параметров может быть очень широк, и в минимальном объеме включает в себя измерения параметров акустического и сейсмического шума, генерируемых вулканом, измерения наклонов земной поверхности, измерения температуры и состава вулканических газов (фумарол), измерения вариаций магнитного, электрического и гравитационного полей в районе вулкана.
— На Камчатке есть вулканы, которые обложены датчиками и за которыми постоянно следят?
— Естественно. Чем ближе вулкан к населенным пунктам, тем лучше устроена система наблюдений за ним. У нас есть вулканы Авачинско-Корякской группы, это рядом с Петропавловском, и вулкан Ключевской. На них больше всего станций. И всё равно добавить бы не мешало. Но есть существенное ограничение по бюджету. Поэтому то количество станций, которое нужно было бы, мы не можем поставить. К тому же поставить станции — мало, надо же еще их обслуживать.
Станции работают в достаточно тяжелых климатических условиях: сильные колебания температуры, снег, лед. Кроме того, на вулканах бывают люди, и мы не можем исключать вандализм. Поэтому оборудование обычно ставится в так называемый бункер — бетонное сооружение, в котором аппаратура будет изолирована от внешней среды и не пострадает от разных действий.
На Камчатке, кстати, много медведей, которые очень любят эти станции выкапывать. От медведей надо защищаться даже больше, чем от людей. Эти звери очень любопытны: приходят и всё пробуют на вкус. Лисы тоже любят провода грызть. Поэтому вся проводка находится в специальных металлических рукавах.
— А если бы все вулканы были бы усеяны датчиками в достаточном количестве, проблема предсказывания извержений была бы решена? То есть это вопрос не научный, а скорее технический, инженерный?
— В целом да — инженерный. И финансовый. Дело в том, что кроме всего прочего каждый датчик генерирует огромный поток данных, которые должен кто-то анализировать. То есть должны быть люди, которые эту информацию получают, систематизируют, строят графики, снимают кучу показателей с уже полученных данных. Может быть, искусственный интеллект может помочь в этом деле.
— Как часто в вашей практике вам удавалось точно предсказать извержение?
— Наша задача немного другая, мы выясняем, с какой частотой вулкан извергается, какой у него характер извержений и когда было последнее извержение. Мы определяем, является ли вулкан уже потухшим или он всё еще действующий. И в этом плане у нас хорошие результаты.
Интересный пример. На острове Тайвань есть группа вулканов, которая называется Татун, и она расположена прямо вплотную к Тайбэю, столице Тайваня. Пригороды Тайбэя буквально заходят на этот вулканический массив. На Татуне работали геологи, которые определяли даты его последних извержений, и у них получалось, что они были около 100 000 лет назад. Естественно, этот вулкан считался потухшим. В непосредственной близости от него даже построили атомные станции.
А наша работа показала, что самые «молодые» извержения были всего 6 000 лет назад, поэтому этот вулкан можно классифицировать как действующий. Надо сказать, тайваньское правительство очень быстро отреагировало на эту информацию. На Татуне была построена современная вулканологическая обсерватория, ее сотрудники поставили много датчиков и ведут наблюдение за вулканом.
Еще один пример: в Мьянме (бывшей Бирме) есть вулкан. Он давно известен и находится в месте, где построены знаменитые буддистские монастыри. У вулкана смешное для русского уха название — Попа. Мне было интересно, что же это значит на местном языке, но мне никто ничего не мог объяснить. Когда я рассказал, что это значит на русском, аборигены смеялись. Считалось, что Попа — вулкан потухший. Поработав на вулкане, мы определили, что последние его извержения были относительно недавно по геологическим меркам — всего 12 000 лет назад. Этот вулкан автоматически перешел в категорию действующих. Мы опубликовали соответствующую статью по этому поводу. Но уровень благосостояния Мьянмы не такой высокий, как Тайваня. И насколько мне известно, пока ничего на вулкане не сделано.
— То есть правительство не отреагировало?
— Пока нет. Но было бы очень полезно, если бы там тоже была установлена система наблюдений. Тем более что там бывают сильные землетрясения, которые, впрочем, с вулканизмом не связаны. Но одна и та же система наблюдений могла бы послужить двум целям.
— В Гватемале есть вулкан Пакайя, он извергается уже с февраля. Лава непрерывным потоком течет к жилым домам. Что только местные там не предпринимают: например, священники вместе с жителями устраивают общий молебен, просят высшие силы успокоить извергающийся вулкан. Но безуспешно. Сколько в истории человечества было ситуаций, когда люди гибли во время вулканических извержений. Почему, зная, что район очень опасен, все равно люди там селились и продолжают там жить? Как это объяснить?
— Во-первых, люди не всегда это знают. А во-вторых, у людей очень короткая память. Бывает так, что извержение было всего 10–20 лет назад, а о нем забывают, потому что поколение, которое его видело, уходит…
— И люди возвращаются на те же самые места?
— Люди часто возвращаются обратно, потому что с вулканами связаны очень плодородные почвы. Вулкан выбрасывает вулканический пепел, рассеивая его вокруг, к частичкам пепла прилипают микроэлементы, которые положительно влияют на растения, способствуют их росту. Поэтому в странах, где развит аграрный сектор, население предпочитает жить на вулканах. Кроме того, большое значение играет доступность воды в таких местах, как этот вулкан Пакайя. Высоко в горах часто воды больше, чем на равнинах. Вода плюс плодородные почвы — соответственно, очень быстрый рост населения. А на Камчатке сельское хозяйство никогда не было сильно развитым. Во многом благодаря этому наши населенные пункты расположены далеко от вулканов, в основном вдоль рек, что связано с рыболовством.
— На Камчатке нет опасности, что от извержения пострадают населенные пункты, дома людей?
— Зависит от масштаба извержения. Извержения бывают такими мощными, что палящие тучи, или пирокластические потоки (это более современный термин), могут распространяться на расстояние несколько десятков километров. Лахары, грязевые потоки вулканического происхождения, — на десятки и даже сотни километров. Поэтому в случае крупного извержения камчатские населенные пункты могут пострадать.
Излияния лавы на Камчатке не представляют опасности для населенных пунктов.
— Мы традиционно говорим об опасностях вулканов, о важности предсказания их извержения. А можно ли как-то эту природную мощь обратить на пользу людям?
— Да, конечно. Прежде всего это термическая энергия вулкана, которая активно используется. На Камчатке есть две электростанции, которые работают на вулканическом тепле — так называемые геотермальные станции. Первая (Паужетская) была построена в середине 1960-х годов на юге полуострова. А вторая, более мощная, — на вулкане Мутновский, запущена в начале 2000-х годов. Эти станции дают дешевую и относительно экологически чистую энергию. К сожалению, рядом с Петропавловском-Камчатским нет больших геотермальных площадей, на которых можно было бы построить подобную станцию.
Но на расстоянии всего около 30 км от города есть два активных вулкана. Там, в принципе, можно было бы пробурить скважину и извлекать из нее термальную энергию другими способами. Кроме того, в этом месте можно было бы создать крупный научно-исследовательский центр и центр туризма. Впервые это было предложено Институтом вулканологии в 1970-х годах, но теперь мы пытаемся снова вернуться к этому вопросу.
— Почему тогда не получилось?
— Возможно, тогда еще не было технологий, понимания соответствующего финансирования. Хотя Институт вулканологии активно работал по этой теме: было произведено геофизическое исследование вулкана, определено, на какую глубину нужно бурить. Глубина большая, но не предельная. Забуриться на глубину четыре километра — вполне достаточно, чтобы можно было использовать энергию вулкана. Город большой. Его население сейчас 180 000 человек. Это люди, которым хотелось бы постоянно иметь в домах горячую воду и отопление, так как на Камчатке довольно суровый климат. Обычная температура летом +12 °C, и холодный моросящий дождь. Поэтому хотелось бы эту проблему решить.
Фото из личного архива А. Белоусова
Видеоверсию программы см.:
otr-online.ru/programmy/gamburgskii-schet/anons-chem-interesny-kamchatskie-vulkany-51185.html