Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Вулкан по соседству

Текст: Майкл Финкель
16 августа 2011
/upload/iblock/722/722cd475efc65c108f1dfa34a18005c4.jpg
В сердце вулкана Ньирагонго скрывается одно из самых больших и малоизученных лавовых озер в мире: его ширина – 200 метров, глубина, как считают ученые, – несколько километров. Этот вулкан уже дважды насылал потоки лавы на жителей конголезского города Гома.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/cc1/cc1303650e86b663b4a06846a0c09bba.jpg
Участник экспедиции идет по дну кальдеры, покрытому слоем остывшей лавы; зарево от раскаленного расплава подсветило все красным цветом. «Здесь ты чувствуешь дыхание вулкана, – говорит фотограф Карстен Питер, – низкочастотный шум пронизывает все тело, словно ты находишься внутри гигантского динамика».
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/df0/df016d687fd8e8dc1c972be021d69366.jpg
Из леса, растущего в 20 километрах от вулкана, торговцы везут поленья и древесный уголь в Гому, чье население увеличивается с каждым днем за счет беженцев, покидающих охваченный войной восток Демократической Республики Конго. Столб дыма над горой напоминает горожанам о другой угрозе их жизни – вулканическом извержении.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/969/96949225383dba0c2cf548b537721c55.jpg
Облака токсичных газов и частые подземные толчки – вот лишь две из многих трудностей, с которыми столкнулась команда ученых во главе с Дарио Тедеско и Кеном Симсом при исследовании кратера вулкана Ньирагонго.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/e82/e82079426dedd45245ad17939a74c462.jpg
Груз – продукты, воду и оборудование – доставили к вершине носильщики, в основном местные женщины.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/ffd/ffdba2f9b8e760da8776e2a2c7930a82.jpg
Груз спускали в кратер на веревках с помощью блока. Здесь, по словам Симса, самую большую опасность представляли камнепады: «Кальдера постоянно разрушается, обваливаясь внутрь».
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/d05/d05aed5fb3e925eea28e463205708f5f.jpg
Поведение лавы, раскаленной до 980°C, совершенно непредсказуемо. При взаимодействии с воздухом расплавленная порода остывает и затвердевает на поверхности озера в виде неровных пластин.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/720/720eee596e9fda7d0544e350cf6cc54e.jpg
Пузыри выделяющихся газов часто лопаются, разбрызгивая лаву на 20 метров в высоту.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/291/2912d1f95603ddcfaed18929a0cec748.jpg
Волны лавы иной раз переливаются через край конуса. Ученым точно неизвестна глубина лавового озера, однако новые образцы лавы свидетельствуют: магма поднялась из мантии Земли с глубины более 75 километров.
Фото: Карстен Питер
/upload/iblock/d0d/d0d343b4dbd8c0c9b2b973bae794784e.jpg
Фотограф Карстен Питер испытывает термозащитный костюм, в котором Кен Симс совершил путешествие к лавовому озеру. «Костюм защищает от жара, но не от брызг лавы: сила их удара способна убить», – говорит он. Вот уже 30 лет Питер исследует вулканы по всему миру. «Когда наблюдаешь в непосредственной близости за титаническими силами, создавшими нашу планету, это завораживает. Но не стоит поддаваться чарам вулкана – это может стать смертельной ошибкой», – предостерегает Карстен.
Фото: Карстен Питер
Учёные направляются к озеру кипящей лавы, чтобы понять, что ждёт город при извержении вулкана.
Когда взорвется вулкан? Ответ на этот вопрос может решить судьбу почти миллиона человек. Над загадкой бьются конголезские сейсмологи, в Центральную Африку отправляются два ведущих мировых вулканолога. Ученых и местных жителей волнует одно: когда ждать очередного извержения Ньирагонго? Ньирагонго – вулкан высотой более трех тысяч метров, расположенный рядом с восточной границей Демократической Республики Конго. Это один из самых активных и наименее изученных вулканов планеты.
По мнению Дарио Тедеско, новое извержение Ньирагонго неизбежно, и оно способно превратить город в современные Помпеи.
У подножия Ньирагонго лежит город Гома, разрастающийся с каждым днем из-за притока деревенских жителей, которые пытаются спастись от правительственных и повстанческих войск. Сегодня здесь теснится около миллиона человек. А ведь только за последние три десятка лет вулкан дважды насылал на Гому лавовые потоки. В 1977-м лава скатилась по склону горы со скоростью 95 километров в час – это самая высокая установленная скорость движения лавовых масс. Тогда погибли сотни человек, хотя поток застыл, не дойдя до основных городских районов. В 2002-м вулкан изверг более 11 миллионов кубометров лавы на центр Гомы, разрушив 14 тысяч домов, засыпав здания до уровня второго этажа и вынудив 350 тысяч жителей покинуть город. Однако оба извержения – всего лишь легкое ворчание по сравнению с тем, на что способен Ньирагонго, если разгуляется в полную силу. Одна из задач профессора Второго Университета Неаполя Дарио Тедеско – предсказывать такие разгулы стихии. По его мнению, новое извержение Ньирагонго неизбежно, и оно способно превратить город в современные Помпеи. «Гома – самый опасный город в мире», – утверждает ученый. Исследованиям мешает череда военных конфликтов, сотрясающих регион вот уже 20 лет, таких как массовая резня в соседней Руанде. Хрупкий мир держится лишь благодаря многотысячным войскам ООН. Но боевые действия не остановили профессора Тедеско: в июле прошлого года он отправился к Ньирагонго вместе с американским вулканологом Кеном Симсом, группой стажеров и командой, включающей шесть охранников с автоматами Калашникова наперевес. Трехнедельная экспедиция была подобна визиту врача к больному, давно нуждающемуся в осмотре. Ученые намеревались тщательно исследовать гору, изучить горные породы и собрать образцы газов, чтобы оценить состояние и возможное поведение вулкана. Они надеялись найти ответ на этот вопрос: когда? Горячая недвижимость. Добраться до края кратера Ньирагонго несложно – Симс и Тедеско просто шли по маршруту, обозначенному застывшей лавой. Предыдущие извержения были не классическими вершинными извержениями плинианского типа (их так назвали в честь Плиния Младшего, оставившего первые подробные описания действующего Везувия), а скорее, трещинными излияниями, которые напоминают прорыв трубопровода. В 2002 году разрыв произошел на 100 метров ниже 3470-метровой вершины. Недра Ньирагонго скрывают разветвленную, как корни дерева, систему каналов. Стоит открыться одному отверстию, как давление выбьет каменные пробки–клапаны в системе, и фонтаны расплава забьют даже в центре Гомы.
Вулкан для города – не единственный источник опасности: близлежащее озеро Киву хранит огромные запасы углекислого газа и метана.
В прошлый раз лава прокатилась через леса и жилые районы с сокрушительной силой парового катка. Кажется, что по склону горы и прямо через город проложили десятиполосное шоссе. Хотя при следующем извержении поток пойдет, скорее всего, по проторенному пути, тысячи лачуг выросли прямо на языке лавы. За крошечные участки земли, на которых нет ничего, кроме вулканических камней, агенты по недвижимости просят 1,5 тысячи долларов. И это при том, что вулкан здесь – не единственный источник опасности: близлежащее озеро Киву хранит огромные запасы углекислого газа и метана. Вулканологи считают, что сильная встряска от извержения может высвободить эти газы, и тогда смертоносное облако накроет Гому, не оставив никому шансов выжить. Многочасовой пеший переход завершен: Симс и Тедеско добрались до края кратера. Длинная вереница носильщиков втащила экспедиционное и альпинистское снаряжение, научные приборы, инструменты, продукты и воду. Наконец ученые смогли заглянуть в горловину вулкана. Отвесные крошащиеся стены уступами спускались на полкилометра вниз, к плоскому дну кратера, покрытому черной застывшей лавой. А в самом центре гигантской чаши бурлило лавовое озеро. Наблюдателей заворожила его поверхность, напоминающая гигантский калейдоскоп: черные пластины, разделенные оранжевыми ломаными линиями трещин, то казались треснувшим лобовым стеклом, то превращались в причудливую мозаику, то – в клочки карты мира. Озеро рычало, как взлетающий реактивный самолет, и напускало густой белый туман – смертоносную газовую смесь. «Здесь перемешивается вся периодическая система элементов», – усмехается Симс. Жар чувствовался даже у кромки кратера. Лава, разогретая до 980°C, взрывалась, выстреливая ярко-оранжевыми гейзерами. Ежеминутно на высоту 10, 20, 30 метров взлетало несколько арок из расплава. Казалось, что озеро дышит, расширяясь и сокращаясь. Поверхность лавы то вздымалась более чем на метр, то опадала: захватывающая и ужасающая картина. Симс в благоговении молчал. «Вот отсюда я хотел бы взять образец», – промолвил он наконец, указав на лавовое озеро. Адский план. Кен Симс – заядлый скалолаз и бывший профессиональный горный гид. Он не любит города, не переносит толпы людей и одевается так, словно вся его жизнь – большой пеший поход. Вулканология никогда не была безопасным делом: за последние 30 лет на вулканах погибло более двух десятков ученых. На правой руке Симса шрам, полученный на сицилийской горе Этна: рубашка приплавилась к коже. Профессор Университета Вайоминга, Симс живет в городе Ларами с женой и двумя детьми. Его отличают невозмутимость и аналитический склад ума. Кажется, что он всегда на работе. Однажды Симс начал писать статью прямо на скатерти в ресторане и, просидев над текстом до трех часов ночи, забрал скатерть домой. Дарио Тедеско – темпераментный итальянец, пристально следящий за модой, и неисправимый гурман. Даже в экспедицию к Ньирагонго, куда брали только самое необходимое, он прихватил большую стеклянную бутылку лучшего оливкового масла. Тедеско живет в пригороде Рима с женой, дочерью, тремя собаками и пятью кошками. Говоря о Ньирагонго, ученый даже не пытается сохранить видимость академического бесстрастия. «Не секрет, что я люблю Гому, – признается он. – Но больше всего на свете я боюсь совершить ошибку: не предсказать извержение». Симс первым отправляется ко дну кратера, фиксируя тросы на скалах. Остальные движутся за ним. Ньирагонго находится в Восточно-Африканской рифтовой системе – поясе разломов, где Африканская плита медленно растягивается и разрывается надвое, поэтому вулкан постоянно тревожат микроземлетрясения. Мелкие камни то и дело с шумом сыплются со стенок кратера. Куски скал, размером с двухэтажный дом, качались, словно готовые выпасть молочные зубы. Казалось, что гора вот-вот развалится на части. Команда разбила лагерь на широком карнизе в 250 метрах от кромки кратера, сотней метров выше кипящего озера. Выступ был покрыт толстым слоем спекшегося пепла, испещренным капельками вулканического стекла и усыпанным «волосами Пеле» – стекловидными нитями, названными по имени гавайской богини вулканов. От выступа исходило тепло: одежду, оставленную на ночь в палатке, утром вынимали оттуда, как из сушильного шкафа. Ежедневно лава выделяет около 6,3 тысячи тонн двуокиси серы – основного компонента кислотных дождей; воздух в кратере был ядовит, наполнен парами кислот и едких аэрозолей. Сотрудникам экспедиции пришлось надеть противогазы. За несколько дней замки на застежках-молниях заржавели, линзы фотоаппаратов помутнели. На карнизе Тедеско и Симс развернули маленькую полевую лабораторию. В синем ящике с мягкой обивкой лежал газоанализатор для измерения концентрации метана, углекислого и угарного газов. Прибор размером с обувную коробку – RAD7 – предназначался для слежения за уровнем радона. Вакуумный насос в ржавом патронном ящике улавливал выбросы вулканических газов – фумаролы. Город-феникс. Зачем делать все эти измерения? Дело в том, что вулканы – это машины, управляемые газами. Извержению предшествуют выбросы газов и изменения их химического состава. Подъем магмы, ее продвижение по каналам – все эти события инициируют химические сигналы, которые достигают поверхности земли раньше, чем сама магма. Понять, что происходит внутри вулкана, помогают «радиоактивные часы», показывающие соотношение содержания двух изотопов радона. Отслеживая изменения в этом соотношении, Симс определял, сколько времени потребовалось газу, чтобы достичь поверхности, а также получал данные о химическом, термическом и механическом состоянии пород, через которые газ просочился на своем пути. Однако за одну экспедицию сделать значимые выводы невозможно. Только продолжительные исследования помогают определить, какие колебания в составе газов опасны, а какие – всего лишь часть обычной жизни вулкана. Наблюдают за колебаниями сотрудники Вулканической обсерватории Гомы, которая ютится в ветхом одноэтажном здании в центре города и работает круглосуточно. Генеральный директор обсерватории Качо Каруме, защитивший диссертацию по физике окружающей среды, говорит: «Изучение сейсмических явлений – основа всей нашей работы». Множественные подземные толчки часто, хотя и не всегда, являются предвестниками извержения, так что наблюдать за ними совершенно необходимо. Но многие сейсмические станции на склонах Ньирагонго были разграблены за время войны. «И ради чего! Ради батареек», – сокрушается Каруме при мысли, что все население Гомы подвергается угрозе истребления из-за дешевых батареек. «У нас есть план действий на случай чрезвычайной ситуации», – утверждает Феллер Лутэчирва, вице-губернатор провинции Киву. По его словам, по всему городу висят флаги, предупреждающие об уровне опасности: зеленый означает, что угроза незначительна, красный – что извержение неминуемо. Однако, если начнется извержение, произойдет непоправимое. Так, Эстебан Сакко, до недавнего времени возглавлявший местное отделение Управления ООН по гуманитарным вопросам, рассказал, что из города в сторону от вулкана ведет одна-единственная дорога. «В случае извержения весь город через пару часов окажется в огромной пробке, – говорит он. – Страшно представить, что случится потом». А большинство флагов, которые я видел в городе, выцвели до белизны. Но горожане упорно продолжают строить свою жизнь прямо на вулкане. «Я видел извержение в 1977 году и потом, в 2002-м, – говорит Игнас Мадинго, секретарь администрации городского района, расположенного вблизи вулкана. – Тогда погибло много людей. Вы представить себе не можете – от них не осталось абсолютно ничего. Лава придет сюда снова, наши дома сгорят. Но мы построим их заново».
«Образец нулевого возраста» - фрагмент свежей лавы прямо из лавового озера - позволит расшифровать историю вулкана, равно как определить возраст любого камня горы.
Нулевой образец. По мнению Симса, предотвратить катастрофу поможет только глубокое понимание процессов, происходящих в Ньирагонго. Но для начала работы необходимо получить важнейшую информацию – «образец нулевого возраста», а именно фрагмент свежей лавы прямо из лавового озера. Он и позволит расшифровать историю вулкана (равно как определить возраст любого камня горы). «Его изучение поможет лучше предсказывать будущие извержения», – объясняет Кен. ...Симс знал, насколько опасна эта задача, решиться на взятие подобной пробы было мучительно сложно. Он подумал о семье. О том, что на пути к заветному образцу его могли подстерегать камнепады и вулканические бомбы. Он никогда бы не позволил так рисковать ни одному из своих студентов. Но ученый осознавал, что является одним из немногих людей, обладающих и мастерством скалолаза, и необходимыми научными знаниями. А значит, шансы добыть именно то, что нужно, у него велики. По веревке Кен Симс спустился в самое сердце вулкана. Стоя на дне кратера, он не мог видеть озеро, скрытое за конусом затвердевшей лавы. Но Симс отчетливо слышал шипение газов и чувствовал едкий запах. Кен надел термозащитный костюм – настолько жесткий, что в нем нельзя было нагнуться, чтобы завязать ботинки. Лава хрустела под ногами, пока Симс шел к лавовому озеру. Чтобы преодолеть 10-метровые, почти вертикальные стенки конуса, потребовался весь его опыт скалолаза. Он начал подъем, осторожно нащупывая опору для рук и ног, обливаясь потом в своем громоздком термокостюме. До верхнего края стены оставалось три метра, коллеги по рации сообщали Кену о поведении лавы: где-то она взрывалась, где-то переливалась через край. Обстановка менялась ежеминутно. Осталось два метра до края. Один метр... Вдруг Симс поскользнулся и почувствовал запах горящей резины. Глянув вниз, он понял: это начал плавиться его ботинок. Но Симс продолжил путь. Наконец настал долгожданный миг: Кен Симс заглянул за край конуса и оказался с глазу на глаз с кипящей лавой. Это была кульминация всей его жизни, со всеми научными открытиями и захватывающими приключениями. В сообщениях, передаваемых по рации, было больше эмоций, чем слов: «Удивительно. Невероятно. Ничего подобного я больше никогда не увижу». Но Симс быстро взял себя в руки: надо было сделать то, ради чего он сюда забрался. Сильным ударом кулака он отбил кусок свежей лавы – блестящий, черный, переливающийся всеми цветами и такой горячий, что даже в термозащитных перчатках Симсу приходилось перебрасывать его из руки в руку, будто печеную картошку из костра. Но главное – он получил желанный образец нулевого возраста. Преодолев зону военных действий, взобравшись на гору, спустившись в кратер и дойдя до раскаленного озера – Кен Симс добыл его.