PNAS: тихоокеанский вулкан стал причиной климатической катастрофы в 19 веке
Первым признаком надвигающегося катаклизма летом 1831 года стало жуткое потускнение Солнца, которое в течение нескольких дней казалось сине-зеленым по всему Северному полушарию. В последующие недели непогода и долгое похолодание спровоцировали неурожаи и голод в Индии и Японии. Долгое время предполагалось, что причиной стал изменяющий климат шлейф от крупного извержения, но личность вулкана была одной из величайших неразгаданных тайн вулканологии.
«Это похоже на детективный роман», — говорит Клайв Оппенгеймер, вулканолог из Кембриджского университета.
Наконец-то виновник был разоблачен в отчете, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences. Группа под руководством вулканолога Уильяма Хатчисона из Университета Сент-Эндрюс описывает изотопы серы и стекловидные осколки пепла, отложившиеся в слоях ледяного керна, датируемых 1831 годом, которые ведут к малоизвестному вулкану на отдаленных Курильских островах к северу от японского острова Хоккайдо.
По словам Оппенгеймера, не имевшего отношения к исследованию, выявление вулкана Заварицкого как источника изменения климата «было очень хорошей экспертизой».
Извержение Заварицкого также является предостережением для сегодняшнего дня. «У нас была идея, что самые крупные извержения, которые меняют климат, как правило, происходят в низких широтах — извержения, такие как Пинатубо и Тамбура», — говорит Хатчисон. «Но это показывает, что извержения в высоких широтах также могут иметь очень большие последствия».
После того, как Солнце таинственным образом померкло в августе 1831 года, начались настоящие страдания. Путешествуя по Альпам в конце того лета, композитор Феликс Мендельсон писал о том, как ему пришлось терпеть «ужасную погоду», включая сильные снегопады, которые «были совершенно неожиданными», говорит Хатчисон. «Огромные градины уничтожили урожай в Европе». Уменьшение количества осадков во время индийского муссона привело к неурожаю и опустошившему голоду в восточном индийском штате Мадрас в 1832 и 1833 годах, в результате которого погибло около 150 000 человек. Примерно вдвое больше людей умерло от голода, охватившего северо-восточную Японию с 1832 по 1837 год.
Вулканологи десятилетиями имели доказательства того, что крупное извержение произошло где-то в 1831 году. Как и другие значительные извержения, взрыв проявляется в виде легко датируемого скачка серы в ледяных кернах, взятых из Гренландии и Антарктиды. Аэрозоли, содержащие серу, блокировали солнечный свет, понизив температуру на целых 1°C за 2 года, согласно историческим записям.
А более толстые отложения серы в кернах Гренландии указывали на извержение в средних широтах Северного полушария, в результате которого в стратосферу было выброшено около 13 тераграммов серы — сопоставимо с извержением вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, которое привело к охлаждению планеты.
Извержение 1831 года также интригует, потому что оно и несколько других крупных извержений произошли ближе к концу Малого ледникового периода, 500-летнего сильного похолодания, которое ощущалось по всему миру. Эта группа извержений включает одно из крупнейших в зарегистрированной истории: извержение индонезийской горы Тамбора в 1815 году, которое также охладило планету и привело к широкомасштабным неурожаям. Эти извержения «могли продлить Малый ледниковый период», говорит Хатчисон. (Вулкан, ответственный за одно из самых крупных извержений в этой группе — одно или несколько извержений в 1808 или 1809 годах, между Заварицким и Тамборой по размеру — остается загадкой.)
Что касается взрыва 1831 года, Хатчисон и его коллеги задались вопросом, смогут ли они «извлечь больше из ледяных кернов». Сначала они определили, что сульфатные изотопы, отложившиеся во льду после извержения, были образованы, когда ультрафиолетовый свет реагировал с вулканическими аэрозолями в стратосфере. Это исключило одного предыдущего подозреваемого: Фердинандею, также известную как остров Грэхема, вулкан в Средиземном море к югу от Сицилии. Умеренное извержение, наблюдавшееся там, «произошло примерно в нужное время», говорит Хатчисон, и вполне могло способствовать появлению дымки, которая окрасила Солнце в синий цвет. Но его извержение не выбросило много или вообще не выбросило серы в стратосферу, и, таким образом, не оказало существенного влияния на климат.
Ключ к разгадке личности настоящего виновника пришел в виде микроскопических осколков пепла — примерно в одну десятую ширины человеческого волоса — в ледяных кернах. Сразу бросилось в глаза, насколько беден калием был пепел от взрыва 1831 года, в отличие от пепла многих вулканов. «Это совсем не было похоже на Исландию или Аляску, например», — говорит Хатчисон. То, что это выглядело, было бедным калием пеплом, извергнутым многими вулканами Японии. Но Япония имеет одни из лучших исторических хроник вулканической активности, и не было никаких записей о крупных извержениях того времени.
Это заставило Хатчисона задуматься о Курилах — цепи вулканических островов к северу от Японии, которые Советский Союз захватил в конце Второй мировой войны и которые остаются под контролем России. (На необитаемом острове Симушир одна затопленная морской водой кальдера с выемкой, соединяющей ее с Тихим океаном, служила базой холодной войны для советских атомных подводных лодок.) Хатчисон связался с японскими и российскими коллегами и после «множества электронных писем» получил неопубликованный отчет о химическом составе пепла, отобранного на нескольких курильских вулканах.
Химический профиль одного из вулканов на острове Симушир, Заварицкого, выскочил как потенциальное совпадение. В мае 2023 года Хатчисон получил пепел, собранный с вулкана во время японо-российско-американской научной экспедиции на Курилах в начале 1990-х годов. Химические отпечатки золы ледяного керна и пепла Заварицкого были идентичны. «У меня был просто потрясающий день в лаборатории», — говорит он. «Это был действительно момент эврики».
Новые результаты показывают, насколько неоднородно наблюдение за вулканами по всему миру. Некоторые из крупнейших извержений последних десятилетий были «полностью вне научного радара», говорит Оппенгеймер. Например, по его словам, мощное извержение Эль-Чичона в Мексике в 1982 году застало всех врасплох: «Его даже не признали действующим вулканом». А Пинатубо, отмечает он, не контролировалось до его извержения в 1991 году — и статьи о том, как он охладил земной шар, все еще выходят. «Вполне вероятно, что следующим крупным извержением может стать вулкан, о котором мы раньше не слышали», — говорит он.
Обсудим?
Смотрите также:
