Nuovi dati sulle eruzioni dei supervulcani terrestri mostrano che sono in grado di provocare un inverno vulcanico di ottant'anni in tutto il pianeta.
Super vulcani della Terra
Nuovi dati sulle eruzioni del Yellowstone Supervolcano (USA) mostrano che possono causare un inverno vulcanico di ottant'anni in tutto il pianeta. Le sue dimensioni saranno tali che la regione di Mosca si trasformerà in una tundra e la neve rimarrà sulla pianura russa per la maggior parte dell'anno. Anche l'America soffrirà il nuovo clima, anche se in misura minore. Perché Yellowstone può peggiorare per la Russia e il Canada che per gli Stati Uniti, e può una carestia secolare dopo una simile eruzione distruggere tutte le persone sulla Terra?
Il cinema e i media per metà del XX secolo hanno detto che la guerra atomica avrebbe distrutto tutti, non con le esplosioni, ma con le piogge radioattive e l'inverno nucleare. Secondo il mito dei propagandisti, doveva provenire dall'incendio di città innescate da attacchi nucleari. La fuliggine si solleverebbe oscurando il Sole e, di conseguenza, anni di leggere gelate all'equatore e meno 50 nella Russia centrale.
Da allora, orde di mutanti radioattivi hanno invaso i film sull '"apocalisse nucleare", e poi i giochi per computer si sono rafforzati. È divertente, ma durante questi stessi anni gli scienziati di tutto il mondo hanno scoperto che le armi nucleari non possono fare nulla del genere. Ma qualcos'altro è abbastanza capace, e questo è qualcosa: supervulcani come Yellowstone.
Perché dovremmo calmarci e smettere di avere paura della bomba
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Per capire cosa sia davvero terribile un inverno vulcanico, dovremmo confrontarlo con una guerra nucleare. Il terzo mondo, con il pieno dispendio dell'intero arsenale di testate da tutti i paesi del mondo, emetterà nell'atmosfera 50-150 milioni di tonnellate di fuliggine dalle città in fiamme. I ricercatori sovietici e americani dell '"inverno nucleare" negli anni '80, utilizzando modelli climatici, hanno valutato questo come un disastro. Secondo le loro stime, le temperature estive nella Russia continentale scenderanno di 35 gradi (sotto l'inverno) e negli Stati Uniti di 20 gradi. E per circa una dozzina di anni, le temperature in entrambi i paesi non torneranno alla normalità, il che escluderà completamente la possibilità di un'agricoltura normale. Sì, hanno detto gli scienziati, gli stessi attacchi atomici ucciderebbero una parte più piccola della popolazione delle due superpotenze, ma un inverno nucleare finirebbe sicuramente tutti coloro che sono rimasti con molti anni di fame.
Ci sono un paio di grossi problemi con questi calcoli. La potenza media delle cariche nucleari oggi è di 1,2 megatoni o meno. Un'esplosione di tale forza non può garantire l'ingresso di fuliggine e cenere nella stratosfera, da dove non piove. E tutto ciò che è arrivato sotto (nella troposfera) è stato rapidamente spazzato via dalle piogge (per esempio, la famigerata "pioggia nera" di Hiroshima). Un inverno nucleare senza fuliggine che entri nella stratosfera è impossibile. I sostenitori dell'ipotesi "invernale" cominciarono a supporre che la fuliggine, assorbendo la luce solare, si sarebbe riscaldata e sarebbe salita più in alto, raggiungendo comunque la stratosfera. Ma nessuno ha condotto esperimenti di questo tipo, motivo per cui questa ipotesi non è supportata da nulla.
Il secondo, e più importante, punto è che ci sono già state esplosioni superpotenti con il rilascio di particelle che assorbono la luce sulla Terra. L'eruzione del Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991 ha avuto una resa di 70 megatoni, più potente di qualsiasi bomba umana. Da questo, 10 miliardi di tonnellate di rocce solide sotto forma di piccole particelle sono state lanciate fino a un'altezza di 35 chilometri. Un singolo vulcano medio ha dato 60-70 volte più emissioni nell'atmosfera (e superiori) di quanto possa dare una guerra atomica. E questo è logico: le esplosioni nucleari vengono effettuate in quota, altrimenti il rilievo proteggerà i bersagli terrestri dall'onda d'urto. Il vulcano, invece, spende tutta la sua energia non nell'atmosfera, ma a terra, motivo per cui solleva più polvere.
Nube di cenere sul Monte Pinatubo tre giorni dopo l'eruzione, Filippine, 1991.
Inoltre, le eruzioni vulcaniche producono molta anidride solforosa (Pinatubo - 20 milioni di tonnellate). L'SO2 crea immediatamente potenti aerosol anti-serra che sono molto più pericolosi della fuliggine degli incendi nucleari. La fuliggine impedisce il riscaldamento della superficie terrestre, ma riscalda l'atmosfera circostante. Infine, questo calore dovrebbe periodicamente lacerare la "coltre di fuliggine" del pianeta, permettendo alla superficie di riscaldarsi. Gli aerosol di zolfo riflettono semplicemente l'energia del Sole nello spazio, ovvero l'aria non si riscalda nemmeno in quota. Di solito l'anidride solforosa ei suoi derivati non sono pericolosi, vengono rapidamente lavati fuori dalla troposfera dalla pioggia. Il pinatubo e le eruzioni vulcaniche più potenti sono terribili perché scagliano SO2 nella stratosfera, dove non c'è pioggia, e da dove gli aerosol possono scendere solo molto lentamente, sotto il loro stesso peso.
È facile vedere che nel 1991 Pinatubo ha inquinato l'atmosfera dozzine di volte più di quanto potrebbe fare una guerra nucleare. E cosa, la temperatura è davvero scesa di 20-35 gradi? Le temperature medie globali nel 1991-1993 sono effettivamente diminuite, tuttavia di 0,5 gradi. In questo contesto, le storie sull'inverno nucleare sembrano molto dubbie. E gli autori dei lavori a riguardo non menzionano una parola su come 150 milioni di tonnellate di emissioni "nucleari" nell'atmosfera saranno in grado di fare ciò che nemmeno 10 miliardi di tonnellate di emissioni vulcaniche reali non hanno dominato.
Parcheggio nelle Filippine dopo l'eruzione del Monte Pinatubo, le auto sono coperte di cenere. F
Filippine dopo Pinatubo: le ceneri cadute dal cielo si sono accumulate sulla pelle dell'aereo, ne hanno cambiato il centro di gravità e hanno alzato il muso.
Cosa possono fare i vulcani e cosa sono i supervulcani
Vale la pena capire: i 70 megatoni di Pinatubo nel 1991 sono un'eruzione abbastanza piccola. Il Krakatoa nel 1883 ha dato 200 megatoni e 25 chilometri cubi di emissioni, il Tambor nel 1815 - 800 megatoni. Dopo Tambora (miliardi di tonnellate di ceneri ed emissioni di SO2) nel giugno 1816, la neve iniziò a cadere nello stato di New York, a sud di Sochi. In Quebec, contemporaneamente, in pochi giorni sono caduti 30 centimetri di neve fresca. La luna nel cielo spesso sembrava bluastra o addirittura completamente verde: le particelle espulse dall'eruzione distorcevano i colori usuali dei corpi celesti.
Il dipinto di Munch "L'urlo" è stato dipinto dopo Krakatoa - e mostra accuratamente i cambiamenti nel colore del cielo.
Il nostro paese è stato gravemente colpito da una sola di queste eruzioni: il vulcano peruviano Huaynaputina nel 1600. Dopo che gli aerosol di zolfo sono entrati nell'atmosfera, vengono rapidamente trasportati attraverso il pianeta. Pertanto, le gelate estive sono diventate un ospite frequente nel nostro paese. Nel 1601-1603 non ci fu raccolto nel paese, motivo per cui iniziarono la grande carestia e problemi.
Il dipinto di Munch "L'urlo" è stato dipinto dopo il Krakatoa e mostra accuratamente i cambiamenti nel colore del cielo.
Ma, ad essere onesti, queste sono tutte piccole cose. I vulcani elencati sono vulcani ordinari, a cui il liquido fuso caldo proviene dalla crosta terrestre. I super vulcani sono molto più pericolosi, perché il magma arriva dal mantello superiore, dove le pressioni e le temperature sono molto più elevate. 70.000 anni fa in Indonesia, uno di questi è esploso: il supervulcano Toba. La potenza dell'eruzione è difficile da calcolare, ma è chiaro che era molto più grande dell'intero arsenale nucleare delle persone.
7 trilioni di tonnellate di particelle solide salirono nell'aria, di cui 2 trilioni erano ceneri. "Nuclear Winter" con i suoi 150 milioni di tonnellate di fuliggine su questo sfondo sono giocattoli per bambini. È arrivato un vero inverno vulcanico. Le temperature medie annuali sono scese, secondo stime moderne, di 1-3 gradi. Sembra un po ', ma questa è la differenza di temperatura media annuale tra Yaroslavl (più tre) e Murmansk (più uno). Ti ricordiamo che ci sono campi vicino a Yaroslavl e tundra intorno a Murmansk.
Non è stato solo il freddo a uccidere. Il fatto è che per ogni grado di diminuzione delle temperature medie annuali, l'evaporazione dell'acqua dalla superficie terrestre diminuisce di diversi punti percentuali. Senza fumi, non c'è nessun posto dove prendere l'acqua per la pioggia sulla terra. Molte regioni hanno sperimentato una siccità a lungo termine. Con i suoi modesti due gradi, Toba ha distrutto la maggior parte dell'Homo sapiens allora vivente.
Oltre al freddo e alla siccità, anche l'Asia meridionale è stata colpita dalla morte del suolo. In India, uno strato di cenere caduto dopo questa eruzione (ricordiamo, avvenne nella lontana Indonesia), ha raggiunto i 10-15 centimetri. Sui terreni coperti da esso, nessuna pianta cresceva per molto tempo, gli erbivori iniziarono a morire, seguiti dai cacciatori. Quasi tutte le persone che sono riuscite a lasciare l'Africa sono morte e anche nel continente nero il numero totale di persone è sceso a diverse migliaia.
Yellowstone: calibro principale
Ok, Toba ha ridotto drasticamente la popolazione della nostra specie e ha distrutto tutti i coloni umani in Asia. E che dire di Yellowstone, che è così spaventato dai media?
Un nuovo lavoro di geologi americani dell'Università della California a Santa Barbara (USA) ha mostrato che l'ultima grande eruzione di Yellowstone 639.000 anni fa è stata in realtà di due eruzioni contemporaneamente, con interruzioni per secoli. Complessivamente, più di mille chilometri cubi di cenere sono stati gettati nell'atmosfera: molte trilioni di tonnellate.
Le più interessanti del lavoro si sono rivelate essere le misurazioni della temperatura negli strati che seguirono immediatamente dopo le eruzioni. Entrambe le volte la temperatura media annuale è scesa di oltre tre gradi. Quello che è successo equivale alla trasformazione della Russia centrale nella tundra della penisola di Kola. Ciò che è particolarmente importante è che la durata di entrambi gli inverni vulcanici 639 mila anni fa era di circa 80 anni consecutivi.
Il supervulcano di Yellowstone attualmente non sembra un formidabile distruttore. Ne restava solo la caldera. Si tratta di un bacino gigante, così enorme da occupare la maggior parte del parco nazionale con lo stesso nome, comprende un lago e molti geyser - la principale attrazione turistica di questi luoghi.
Immagina che domani avvenga un'eruzione di questo tipo. I paesi del nord, in particolare Canada e Russia, saranno i più colpiti. Il clima di questi luoghi comunque non è molto favorevole all'agricoltura. Volgograd e Rostov sul Don, con i loro + 8-9 gradi Celsius, in teoria manterranno la possibilità dell'agricoltura, tuttavia, a livello della regione di Mosca e della regione di Tula. Ma la pioggia su queste terre potrebbe non cadere, e così per 80 anni consecutivi. Chi coltiverà il pane in tali condizioni? È stupido fare affidamento sulle importazioni dall'estero, come nell'era sovietica. L'allora esportatore n. 1 (USA), e allo stesso tempo il Canada, saranno ricoperti da uno spesso strato di cenere, su cui non crescerà nulla. Sì, la Florida e la California non avranno abbastanza cenere, ma dopo tutto, anche un terzo di un miliardo di residenti negli Stati Uniti avrà bisogno di mangiare qualcosa. I raccolti cadranno anche dove non c'è cenere. È improbabile che l'UE sia in grado di esportare qualcosa dopo che la temperatura media annuale è scesa di tre gradi.
Sotto la caldera di Yellowstone, a una profondità di circa 8mila metri, c'è una gigantesca bolla di magma con una temperatura di oltre 800 gradi Celsius. Le sorgenti termali portano in superficie anidride carbonica e idrogeno solforato.
La riduzione dei raccolti abbatterà l'Africa e l'America Latina, senza pioggia, questo è inevitabile. Ma è meglio dimenticare subito l'aiuto alimentare delle Nazioni Unite. 80 anni di fame disperata costringeranno tutti ad accumulare tutto ciò che possono coltivare. Nessuno aiuterà nessuno all'estero. Anche se in qualche anno c'è abbastanza grano, ogni governante sano di mente lo metterà semplicemente in deposito. È difficile dire quante persone moriranno di Yellowstone negli Stati Uniti, ma possiamo sicuramente dire che la fame e il freddo diventeranno una catastrofe su scala planetaria, dalla quale nessuno si nasconderà. Entro la fine degli 80 anni di inverno vulcanico, le popolazioni dei paesi più settentrionali potrebbero diminuire in modo significativo.
Naturalmente, questi non saranno tutti i "bonus" della nuova super-eruzione di Yellowstone. 80 anni del clima di Murmansk trasformeranno le foreste intorno a noi in tundra o foresta-tundra. La neve coprirà la pianura russa per la maggior parte dell'anno. Restiamo modestamente in silenzio sul destino della Siberia: tutti possono immaginarlo da soli.
Potrebbe sempre andare peggio
Se per caso ti è sembrato che la trasformazione della Patria in un deserto innevato e la morte di un numero imprecisato di milioni di persone da una gloria secolare sia un problema, allora ci affrettiamo a consolarti. Ci sono stati casi peggiori nella storia del pianeta.
Da soli, i supervulcani non possono colpire più duramente di Yellowstone. Sì, dalle migliaia di miliardi di tonnellate di cenere nella stratosfera, molti moriranno. Ma come sappiamo dalla storia del nostro gentile Homo, l'uomo non muore così facilmente. Siamo molto forti. Anche i cacciatori seminudi in Africa 70.000 anni fa hanno perso solo la maggior parte della loro popolazione. 639 mila anni fa, c'erano diverse specie dello stesso genere Homo sulla Terra. Nessuno di loro, come sappiamo, è morto. La gente di oggi sa come preparare cibo in scatola, può coltivare lievito e realizzare serre industriali riscaldate dall'acqua delle centrali elettriche. Possono gestirlo. Anche se non tutto.
Tuttavia, i super vulcani possono essere stimolati. No, le storie giornalistiche sul fatto che le bombe nucleari possono lanciare Yellowstone non hanno nulla a che fare con la realtà. La frequenza delle onde sismiche in grado di lanciare supereruzioni è molto inferiore a quelle che possono generare anche le bombe termonucleari più potenti. Ma ci sono forze nell'Universo molto peggiori persino delle nostre migliori bombe.
66 milioni di anni fa, un asteroide di circa dieci chilometri di diametro colpì la Terra nell'attuale Messico. La potenza dell'esplosione era di 100 milioni di megatoni: 12.000 moderni arsenali nucleari di persone. Le onde sismiche di taglio e longitudinali dell'evento hanno attraversato l'intero pianeta e si sono formate nell'emisfero orientale opposto. Anche prima dell'asteroide, i vulcani iniziarono a eruttare in lontananza a est, creando le Trappole del Deccan, enormi campi di lava che un tempo occupavano un milione e mezzo di chilometri quadrati. Immediatamente dopo l'impatto, l'afflusso di magma dal mantello in questa regione è aumentato notevolmente.
Immagina di riempire una grande palla di gomma con acqua e di fare un piccolo foro su uno dei suoi lati. Poi qualcuno prese e sferrò un potente colpo alla palla con una mazza, dal lato opposto alla buca. Cosa succede al getto del buco? L'impatto dell'asteroide Chicxulub ha intensificato il vulcanismo in tutto il mondo, compreso l'Hindustan. Più del 70 percento delle scale del Deccan si sono riversate immediatamente dopo l'impatto dell'asteroide.
La scala dell'inverno vulcanico causato dalle Trappole del Deccan è molto più forte del riscaldamento di Yellowstone. L'effusione di lava è andata avanti per decine di migliaia di anni e per tutto questo tempo la temperatura sulla Terra è rimasta molto bassa e le precipitazioni sono state scarse. Dei dinosauri, solo un gruppo di maniraptor è sopravvissuto: quelli che hanno dato origine agli uccelli. E loro, a quanto pare, hanno superato il disastro del Chicxulub e del Deccan Traps solo perché sapevano già volare e hanno perso i denti, e questo ha aiutato molto a trovare il cibo che era diventato una rarità.
Non si può dire che la peggiore catastrofe sia avvenuta 66 milioni di anni fa. 252 milioni di anni fa, una storia sospettosamente simile accadde in Siberia. Le trappole siberiane sono persino più grandi di quelle del Deccan. Purtroppo, non sappiamo dove potrebbe essere caduto l'asteroide, capace di provocare la catastrofe siberiana. Il fatto è che la crosta oceanica, dove sarebbe dovuto avvenire l'impatto, "non vive" per più di 200 milioni di anni. È notevolmente più pesante del continentale e affonda costantemente nel mantello, dove si scioglie senza lasciare traccia.
Trappole siberiane - colossali strati di lava eruttati un quarto di miliardo di anni fa.
Fino a tempi molto recenti, si riteneva che la più grande estinzione del Permiano fosse stata causata da un forte aumento della temperatura, che ha comportato emissioni di anidride carbonica. Nel 2017, un nuovo lavoro di ricercatori svizzeri ha dimostrato che tutto era come con l'estinzione dei dinosauri. Le emissioni di cenere e anidride solforosa, al contrario, hanno portato a un forte calo della temperatura e gravi glaciazioni. Solo l'estinzione del Permiano fu peggiore di quella che uccise i dinosauri: 252 milioni di anni fa anche gli insetti si estinsero in massa, cosa che non avvenne 66 milioni di anni fa.
Se domani è una guerra, se domani è una campagna, come sempre nessuno è pronto qui
Contrariamente ad alcune notizie di stampa, le persone non sanno ancora come prevedere le eruzioni supervulcaniche. Yellowstone esploderà domani o il supervulcano dei Campi Flegrei ricoprirà di nuovo l'Europa di ceneri al Donbass, come 40.000 anni fa? Onestamente, nessuno lo sa. Potrebbero anche dormire per decine di migliaia di anni.
Ma cosa succede se succede? Sì, non possiamo né prevedere né fermare la super eruzione. Ma le persone come specie sopravviveranno, anche se con milioni di vittime. È più difficile se un grande asteroide cade sul pianeta e sprona mostruose eruzioni, come quelle create dalle trappole del Deccan o della Siberia. Oggi il pianeta non ha mezzi di difesa anti-asteroidi. Tuttavia, non ci sono ancora grandi asteroidi, le cui orbite possono intersecarsi con quella della Terra. Ma se compaiono, non sarà possibile rispondere rapidamente alla minaccia. Non abbiamo i razzi superpesanti necessari e la detonazione di un asteroide del genere non è la cosa più semplice.
Puoi notare in anticipo solo quelli che appartengono al nostro sistema solare. Hanno orbite ripetute in cui si muovono intorno al Sole. Nell'ottobre 2017, gli astronomi hanno visto per la prima volta un asteroide che potrebbe apparire senza alcun preavviso. Questo è l'asteroide interstellare A / 2017 U1, scoperto solo il 14 ottobre 2017. Tre giorni prima, si è avvicinato al nostro pianeta di 24 milioni di chilometri. L'oggetto ci è arrivato, presumibilmente dal sistema Vega. Poiché il corpo si è avvicinato dalla direzione del Sole, fino all'ultimo momento non era visibile attraverso i telescopi: il luminare oscurato A / 2017 U1.
Un simile "dono del destino" può facilmente stimolare una nuova serie di catastrofiche eruzioni vulcaniche. Molto probabilmente, né le persone né altri grandi animali saranno in grado di sopravvivere alla nuova catastrofe del Permiano.
Alexander Berezin
