Вулканічний індекс експлозивності (VEI) має шкалу від 0 до 8, і лише кілька вивержень в історії досягли максимальної позначки. Найбільше з них сталося близько 74 тисячі років тому на Суматрі, коли вулкан Тоба викинув у атмосферу близько 2800 кубічних кілометрів магматичного матеріалу. Ця цифра настільки велика, що її важко уявити навіть на тлі сучасних катастроф. Водночас для людства значно більше важили виверження останніх кількох століть, адже вони безпосередньо впливали на врожаї, ціни на хліб і політичні рішення.
Сила вулканічного вибуху визначається кількістю викинутого матеріалу, висотою еруптивної колони та тривалістю активності. Коли показник сягає 7 або 8 за шкалою VEI, наслідки відчуває вся планета, а не лише регіон навколо кратера. Нижче подано огляд найбільших задокументованих вивержень, їхні механізми та відлуння в людській історії.
Як вимірюють силу вулканічних вибухів
Шкала VEI була запропонована 1982 року і спирається на кількісні параметри, а не на суб’єктивні описи очевидців. Головний критерій – об’єм викинутого тефри, тобто суміші попелу, лапілів та бомб. Виверження з VEI 0 викидають менше 10 тисяч кубічних метрів матеріалу, тоді як VEI 8 означає викид понад 1000 кубічних кілометрів. Такий стрибок між класами є логарифмічним і показує, наскільки рідкісними є справді катастрофічні події.
Крім об’єму тефри, оцінюють висоту еруптивної колони та тривалість основної фази. Для історичних вивержень використовують геологічні свідчення, товщину попільних відкладень і площу їх поширення. Сучасні обсерваторії додають сейсмічні дані, супутникові знімки та вимірювання концентрації діоксиду сірки в стратосфері. Останній показник часто важливіший за об’єм попелу, оскільки саме він визначає подальше охолодження клімату.
Фахівці виділяють такі основні критерії для класифікації виверження:
- об’єм викинутого тефри та магматичного матеріалу;
- висота еруптивної колони та швидкість підйому газів;
- тривалість кульмінаційної фази і загальна енергія;
- площа поширення попелу і товщина відкладень;
- кількість діоксиду сірки, що потрапила в стратосферу.
Важливо розуміти, що VEI не враховує кількість людських жертв або руйнувань, тому деякі виверження з нижчим індексом мали більш трагічні наслідки через близькість населених пунктів. Яскравий приклад – Везувій 79 року, який за VEI був лише п’ятіркою, але поховав Помпеї та Геркуланум.
Тоба і супервиверження, які залишили слід у льодовиках
Виверження Тоби на Суматрі є найбільшим за останні 25 мільйонів років і належить до категорії супервивержень. Воно сталося близько 74 тисячі років тому в районі сучасного озера Тоба, яке утворилося в кальдері після обвалу вулканічної споруди. Об’єм викинутого матеріалу оцінюють приблизно в 2800 кубічних кілометрів, що в сотні разів перевищує показники Тамбори чи Кракатау. Попіл покрив величезні території, включно з частиною Індії, а сліди тефри знаходять навіть у Східній Африці.
Науковці тривалий час сперечалися, чи викликала Тоба глобальну вулканічну зиму, яка могла скоротити популяцію ранніх людей. Дослідження льодовикових кернів із Гренландії показали різке зниження температури в цей період, але генетичні дані не підтверджують повного вимирання людства. Найімовірніше, виверження призвело до багаторічного похолодання, зміни сезонів і тимчасового скорочення біорізноманіття, однак людські групи в Африці та Азії змогли адаптуватися.
Окрім Тоби, до супервивержень відносять Йєллоустоун у Північній Америці та Таупо в Новій Зеландії. Останнє велике виверження Таупо, відоме як Хатепе, сталося близько 26,5 тисячі років тому і викинуло понад 1200 кубічних кілометрів матеріалу. Це менше за Тобу, але все одно належить до VEI 8. Такі події трапляються в середньому раз на 50-100 тисяч років, тому людська цивілізація за свою писемну історію ще не стикалася з повноцінним супервиверженням. Саме це робить вивчення Тоби критично важливим для розуміння майбутніх ризиків.
Тамбора 1815 рік і рік без літа
У квітні 1815 року вулкан Тамбора на острові Сумбава в Індонезії вибухнув із силою, яку досі вважають найбільшою за часів писемної історії. Виверження мало VEI 7, викинуло близько 160 кубічних кілометрів тефри і знищило верхні 1500 метрів вулканічної споруди. Безпосередньо під час вибуху та цунамі загинуло близько 10 тисяч людей, але загальна кількість жертв із урахуванням голоду і хвороб сягнула 71 тисячі. Звук вибуху було чути на відстані понад 2000 кілометрів, а попіл перетворив день на ніч у радіусі 600 кілометрів.
Головним наслідком для Європи та Північної Америки став 1816 рік, який увійшов в історію як рік без літа. Частинки діоксиду сірки, викинуті в стратосферу, розсіяли сонячне світло і знизили середню глобальну температуру приблизно на один градус. У Новій Англії та Західній Європі сніг випадав у червні, а заморозки знищували врожай протягом усього літа. Ціни на зерно в Швейцарії, Франції та Німеччині зросли в кілька разів, що спровокувало продовольчі бунти і масову міграцію.
Варто зауважити, що саме холодне і дощове літо 1816 року змусило Мері Шеллі та її друзів залишатися в приміщенні на віллі Діодаті, де вона написала свій роман. Цей факт часто наводять як приклад того, як вулканічний аерозоль може впливати на культурні процеси. Тамбора також показала, що навіть виверження в Індонезії здатне зруйнувати аграрні цикли за десятки тисяч кілометрів від кратера. Подібні ланцюжки причин і наслідків тепер ретельно моделюють у кліматології.
Кракатау 1883 рік коли вибух обійшов планету
Виверження Кракатау в Зондській протоці 27 серпня 1883 року стало першою глобальною катастрофою, яку людство спостерігало майже в реальному часі завдяки телеграфу. Сила вибуху сягнула VEI 6, але унікальність події полягала в надзвичайно швидкому руйнуванні острова. Понад 20 кубічних кілометрів породи було викинуто в атмосферу, а фінальний вибух створив хвилю тиску, яку барометри зафіксували по всьому світу. Цунамі заввишки до 40 метрів знищило сотні прибережних поселень на Суматрі та Яві, забравши життя близько 36 тисяч людей.
Звук фінального вибуху Кракатау був настільки потужним, що його чули на острові Родригес в Індійському океані за 4800 кілометрів, а хвиля тиску обійшла земну кулю сім разів.
Після виверження в атмосфері залишилася величезна кількість дрібнодисперсного попелу та сірчаних аерозолів. Протягом кількох років у Європі та Америці спостерігали незвично яскраві багряні заходи сонця, які навіть фіксували художники. Середня глобальна температура знизилася на 0,4-0,6 градуса, а в деяких регіонах похолодання тривало до п’яти років. Кракатау став першим виверженням, яке дало науковцям можливість відстежити поширення вулканічного аерозолю через систему метеорологічних станцій.
Ця подія також продемонструвала, що вулканічні цунамі можуть бути небезпечнішими за сам вибух. На відміну від Тамбори, де більшість жертв загинула від голоду, Кракатау вбив переважно миттєво – через удар води. Такий механізм ураження змусив переглянути системи оповіщення в прибережних районах, хоча повноцінні служби попередження з’явилися лише через століття.
Новарупта і Пінатубо дві різні історії XX століття
Найбільше виверження XX століття сталося 1912 року на Алясці в районі вулкана Новарупта. Його VEI оцінюють у 6, а об’єм викидів сягнув близько 13-15 кубічних кілометрів. Цікаво, що подія пройшла майже непоміченою, оскільки регіон був малозаселений, а світ відволікала політична напруга перед Першою світовою війною. Новарупта утворила долину Десяти Тисяч Димів, де протягом багатьох років із тріщин виходили гарячі фумарольні гази. Попіл від цього виверження знаходили навіть у Канаді та на півдні Аляски.
Зовсім інший сценарій показав вулкан Пінатубо на Філіппінах у червні 1991 року. Його виверження мало VEI 6 і викинуло близько 10 кубічних кілометрів тефри, але головна відмінність полягала в наявності сучасних методів спостереження. Сейсмологи зафіксували наростання активності за кілька тижнів, що дозволило евакуювати понад 200 тисяч людей із 30-кілометрової зони. Завдяки цьому кількість прямих жертв не перевищила кількох сотень, хоча руйнування інфраструктури та сільськогосподарських угідь були масштабними.
Пінатубо став першим добре задокументованим виверженням, яке дозволило точно виміряти вплив сірчаних аерозолів на глобальну температуру. За рік після події середня температура планети впала приблизно на 0,5 градуса, а стратосферний шар аерозолю протримався близько трьох років. Це дало кліматологам надійні дані для перевірки моделей, які пов’язують вулканічну активність із короткочасними коливаннями клімату. Обидва виверження – Новарупта і Пінатубо – нагадують, що віддаленість або наявність систем попередження кардинально змінюють людські втрати при однаковій силі події.
Як вулкани змінюють клімат і суспільства
Вулканічні виверження впливають на клімат через викид діоксиду сірки, який у стратосфері перетворюється на сульфатні аерозолі. Ці частинки відбивають частину сонячного випромінювання назад у космос, що призводить до охолодження нижніх шарів атмосфери. Ефект зазвичай триває від одного до трьох років, поки аерозолі не випадуть із стратосфери. Найсильніші виверження, такі як Тамбора чи Пінатубо, знижували глобальну температуру на 0,5-1 градус, але локальні аномалії могли бути значно більшими. Це порушувало мусонні цикли, скорочувало вегетаційний період і зменшувало врожаї.
Для суспільств минулого такі події часто означали голод, епідемії та політичну нестабільність. Історичні хроніки описують зростання цін на зерно після виверження Лаки в Ісландії 1783 року, яке призвело до загибелі частини худоби та неврожаїв у Європі. Подібні епізоди траплялися і після менших вивержень, якщо вони збігалися з іншими несприятливими факторами. Сучасна наука намагається відокремити вулканічний вплив від інших чинників, використовуючи дані льодовикових кернів і річних кілець дерев.
Нижче наведено порівняльну таблицю п’яти найбільших вивержень, які найчастіше згадують у геологічній літературі.
| Вулкан | Рік | VEI | Об’єм викидів | Орієнтовні жертви |
|---|---|---|---|---|
| Тоба | близько 74 тис. років тому | 8 | 2800 км³ | невідомо |
| Тамбора | 1815 | 7 | 160 км³ | 71 000 |
| Кракатау | 1883 | 6 | 20 км³ | 36 000 |
| Новарупта | 1912 | 6 | 13-15 км³ | 0 |
| Пінатубо | 1991 | 6 | 10 км³ | 800 |
Найбільші виверження мають спільні риси – викид величезних об’ємів попелу, утворення кальдер і довготривалий вплив на клімат. Однак людські втрати залежать не лише від сили події, а й від густоти населення, ступеня підготовленості та наявності засобів спостереження. Тому вивчення минулих катастроф залишається практичним завданням, а не лише науковою цікавістю. Розуміння механізмів вулканічних вибухів дозволяє краще оцінювати ризики для сучасних міст і готувати системи раннього попередження. Історія Тамбори, Кракатау та Пінатубо свідчить, що навіть одна подія здатна змінити хід цілих десятиліть.
About the Author
