Найбільші виверження вулканів в історії і шкала VEI
Індекс вулканічної експлозивності є шкалою об'єму: кожен крок вище VEI 2 означає приблизно вдесятеро більше викинутих порід і попелу. Ось що робить кожен крок із сусідньою долиною і з кліматом усієї планети.
Землетруси мають магнітуду, а виверження мають індекс вулканічної експлозивності, який 1982 року запропонували Кріс Ньюголл з USGS і Стівен Селф. Він показує, скільки матеріалу вийшло назовні і як високо воно піднялося, а відповіді різняться в сто мільйонів разів. Тому на запитання про «найбільше виверження в історії» є кілька правильних відповідей, і кожна відрізняється від наступної вдесятеро.
Що вимірює індекс вулканічної експлозивності
Шкала VEI має значення від 0 до 8 і спирається передусім на загальний об'єм тефри (попелу, пемзи й уламків порід), а також на висоту еруптивного стовпа. VEI 0 означає менше 10 000 м³, VEI 1 починається з 10 000 м³, VEI 2 з мільйона. Далі кожен крок удесятеро більший за попередній: VEI 5 починається з 1 км³, VEI 6 з 10, VEI 7 зі 100, а VEI 8 з 1000 км³. VEI 7 не «трохи гірше» за VEI 5, це в сто разів більше матеріалу.
Що робить кожен крок
VEI 0–2 — це лавові фонтани Гаваїв і викиди Стромболі: небезпечні в межах кількох кілометрів, а далі не мають значення. VEI 3–4 закидає попіл на висоту від 3 до 25 км, зупиняє авіасполучення і все ще може вбивати. Невадо-дель-Руїс 1985 року мав лише VEI 3, але від розплавленої крижаної шапки зійшли грязьові потоки, що забрали понад 23 000 життів. VEI 5 зносить вершину і спустошує сотні квадратних кілометрів. VEI 6 так насичує стратосферу, що планета охолоджується на рік-два. VEI 7 змінює погоду на цілих континентах. VEI 8 засипає регіони розміром із країну.
Найбільші виверження вулканів за всю історію спостережень
Якщо розмістити відомі виверження на одній осі, прірва між ними стає очевидною. Сент-Геленс опиняється в самому низу, а Тоба в тисячі разів більша.
Ніщо в писемній історії людства навіть не наближається до VEI 8: Тамбора становить приблизно двадцяту частину Тоби. А найбільшим виверженням XX століття був не Пінатубо, а Новарупта 1912 року: близько 13,5 км³ магми за 60 годин на майже безлюдній ділянці Аляскинського півострова. Саме тому про нього мало хто чув.
Супервулкани: Тоба і Єллоустоун
«Супервулкан» не є офіційним терміном. USGS називає так вулкан, який дав щонайменше одне виверження рівня VEI 8, тобто понад 1000 км³ за одну подію. Такі виверження не будують гору: вони спорожнюють магматичний резервуар так швидко, що земля провалюється в кальдеру завширшки в десятки кілометрів.
Тоба, Суматра
Близько 74 000 років тому Тоба викинула від 2800 км³ матеріалу (класична оцінка) до приблизно 3800 км³ магми (переоцінка 2023 року). Імовірно, це найбільше вибухове виверження за останні два мільйони років. У його кальдері лежить озеро Тоба завдовжки близько 100 км, а попіл укриває шаром усю Індію. Поширена думка, ніби спричинена ним «вулканічна зима» скоротила людство до кількох тисяч осіб, викликає серйозні заперечення: відклади озера Малаві не показують різкого похолодання у Східній Африці, а стоянки в Південній Африці та Індії свідчать, що люди жили там і далі, попри попелопад.
Єллоустоун: дати вивержень і карта попелу
Єллоустоун пережив три виверження, що утворили кальдери: Гаклберрі-Рідж 2,08 мільйона років тому, понад 2450 км³ і кальдера близько 75 км у поперечнику; Меса-Фоллс 1,3 мільйона років тому, порівняно скромні 280 км³; і Лава-Крік 631 000 років тому, понад 1000 км³, яке утворило нинішню Єллоустоунську кальдеру. Після нього було близько 80 значно менших вивержень, переважно лавових потоків.
Знаменита щорічна ймовірність нового виверження з утворенням кальдери, приблизно 1 до 730 000, є лише середнім двох проміжків між цими трьома подіями. USGS наголошує, що таких даних замало для будь-яких прогнозів, що немає жодних ознак близької катастрофи і що в найближчі кілька століть вона малоймовірна. Вулкани не «запізнюються» з виверженнями.
Модельне дослідження USGS 2014 року, де виверження масштабу Лава-Крік розглядали за сучасних вітрів, показало, що попіл розійдеться приблизно колом: від десятків сантиметрів до понад метра в містах у радіусі 500 км, як-от Біллінгс і Каспер, сантиметри в Міннеаполісі та Де-Мойні, міліметри на Східному і Західному узбережжях і на узбережжі Мексиканської затоки. Нищівний удар для регіону, серйозні збої для всієї країни, кліматичні наслідки на роки чи десятиліття, але не кінець світу.
Запустити VEI 8 у Єллоустоуні →Тамбора, 1815: найбільше виверження в писемній історії
Тамбора на індонезійському острові Сумбава досягла кульмінації 10–11 квітня 1815 року. Вибухи чули в Батавії (Джакарті), за понад 1200 км, і приймали їх за гарматну стрілянину. Вулкан викинув близько 150 км³ відкладів, втратив значно більше ніж кілометр висоти і залишив кальдеру завширшки 6 км.
Пірокластичні потоки і цунамі вбили одразу близько 10 000 людей; голод і хвороби на Сумбаві та Ломбоку забрали значно більше. Загальні оцінки становлять приблизно від 71 000 до 92 000, і це найсмертоносніше виверження в історії спостережень. Потім сірка розійшлася по всій планеті. 1816 рік став «роком без літа»: глобальна температура знизилася приблизно на 0,4–0,7 °C, у Новій Англії в червні випав сніг, по всій Європі не вродило, а Мері Шеллі написала «Франкенштейна» холодного і дощового літа на Женевському озері. І все це від VEI 7, однієї десятої супервиверження.
Влаштувати VEI 7 на Тамборі →Кракатау, 1883: наскільки гучним він був і чому забрав 36 000 життів
Кракатау в протоці між Явою і Суматрою досяг кульмінації вранці 27 серпня 1883 року: виверження рівня VEI 6 обсягом близько 20 км³ знищило більшу частину острова. Вибухи почули на острові Родригес, приблизно за 4800 км, неподалік від Маврикію, як далекий гуркіт гармат. Це часто називають найвіддаленішим звуком, про який будь-коли повідомляли. Барографи по всьому світу зафіксували хвилю тиску, яка кілька разів обійшла планету.
Убив не звук. Загинули щонайменше 36 417 людей, переважна більшість потонула в цунамі заввишки в десятки метрів, які знищили 165 прибережних сіл (див. найсмертоносніші цунами).
Анак-Кракатау, 2018
1927 року в старій кальдері виринув новий вулкан, Анак-Кракатау, тобто «дитя Кракатау». 22 грудня 2018 року під час виверження частина його схилу зісковзнула в море. Цунамі вночі без попередження вдарило по Яві і Суматрі і забрало 437 життів. Крутому острівному вулкану не потрібне гігантське виверження, щоб спричинити смертоносне цунамі.
Пінатубо і Хунга-Тонга: велетні нашого часу
Пінатубо на Філіппінах прокинувся 15 червня 1991 року після 500 років спокою, і це було друге за величиною виверження XX століття. Він викинув близько 5 км³ магми (приблизно 10 км³ попелу й пемзи у відкладах), еруптивний стовп сягнув 35 км, а тайфун, що проходив повз, так розмочив попіл, що обвалилися тисячі дахів. Загинули близько 350 людей; філіппінські науковці та фахівці USGS передбачили виверження й евакуювали район, урятувавши щонайменше 5000 життів.
Пінатубо також дав найчіткіше вимірювання того, що VEI 6 робить із кліматом. Близько 15–20 мільйонів тонн сірчистого газу вкрили земну кулю серпанком і 1992 року знизили середню температуру поверхні приблизно на 0,5 °C; після 1993 року ефект зник.
Змоделювати Пінатубо з VEI 6 →Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай, вулкан, що здебільшого ховається під водою, вибухнув 15 січня 2022 року. Його стовп сягнув приблизно 57 км, тобто мезосфери, і став найвищим вулканічним стовпом з усіх виміряних. Різні джерела оцінюють виверження у VEI 5 або 6. Його цунамі перетнули Тихий океан: на Тонга загинули кілька людей, у Перу двоє потонули. Оскільки виверження проходило крізь морську воду, сірки воно викинуло мало, зате близько 146 мільйонів тонн водяної пари, приблизно 10% усієї води в стратосфері, тож помітного похолодання не залишило.
Везувій і Помпеї, 79 рік н. е.
Виверження, що поховало Помпеї, мало рівень VEI 5 і викинуло приблизно 4 км³ магми. Стовп заввишки понад 30 км більшу частину дня засипав пемзою місто за 10 км від жерла, доки не почали провалюватися дахи. Потім стовп обвалився і породив пірокластичні хвилі, лавини розпеченого газу й попелу, що стелилися по землі. Уночі вони накрили Геркуланум, а наступного ранку Помпеї, за лічені хвилини вбивши всіх, хто там ще лишався.
Дата загибелі Помпеїв: серпень чи жовтень?
Традиційна дата, 24 серпня 79 року н. е., походить із рукописних копій листів Плінія Молодшого. Однак археологи раз у раз натрапляли на осінні прикмети, а 2018 року знайшли напис вуглиною, датований днем, що відповідає 17 жовтня. Вугільні написи швидко блякнуть, тож його, найімовірніше, зробили за кілька днів до катастрофи. Тепер багато дослідників схиляються до 24 жовтня 79 року н. е., хоча формально суперечку не закрито.
У Помпеях знайдено понад тисячу загиблих, у Геркуланумі близько 300; загальна кількість невідома. Нині в червоній зоні Везувію живуть близько 700 000 людей, і італійський план передбачає евакуювати їх за 72 години.
Подивитися VEI 5 на Везувії →Сент-Геленс, 1980
О 8:32 ранку 18 травня 1980 року землетрус магнітудою 5,1 обвалив випнутий північний схил гори Сент-Геленс. Це був найбільший уламковий обвал в історії спостережень, близько 2,5 км³. Позбавлена «кришки» магма вирвалася вбік зі швидкістю понад 480 км/год і повалила ліс на площі близько 600 км². За 15 хвилин стовп попелу піднявся вище 24 км.
Загинули п'ятдесят сім людей. Виверження мало рівень VEI 5 і викинуло приблизно 1 км³ тефри, одну тисячну супервиверження. Останнє виверження вулкана тривало з 2004 по січень 2008 року: спокійне видавлювання лави, яке наростило в кратері новий купол об'ємом близько 93 мільйонів м³. Відтоді гора спокійна.
Камчатка: перший спрямований вибух
На російському півострові Камчатка близько 30 діючих вулканів. Ключевська Сопка заввишки близько 4750 м є найвищим діючим вулканом Євразії й одним із найактивніших. Її сусід Безіменний 30 березня 1956 року зробив те саме, що Сент-Геленс 1980-го: спрямований вибух зірвав його вершину і схил і спустошив близько 500 км², а сам вулкан став еталонним прикладом виверження такого типу. У квітні 2023 року неподалік Шивелуч обвалив частину свого лавового купола, закинувши попіл на висоту близько 20 км і пославши пірокластичні потоки на відстань до 19 км.
Найсмертоносніші виверження: розмір вирішує не все
Якщо впорядкувати виверження за кількістю жертв, список перетасується. Убиває зазвичай цунамі, грязьовий потік, пірокластичний потік, що вривається в місто, або голод після виверження.
Мон-Пеле на Мартиніці мав лише VEI 4, але 8 травня 1902 року пірокластичний потік за кілька хвилин досягнув Сен-П'єра і вбив майже всіх його приблизно 28 000 мешканців. Невадо-дель-Руїс з VEI 3 породив грязьові потоки, які через кілька годин поховали місто Армеро. На Унзені 1792 року купол обвалився в море, і вбивало вже цунамі. Невелике виверження поруч із містом смертоносніше за гігантське посеред безлюдної місцевості.
Найбільший вулкан і найбільше виверження
Найбільші вулкани зовсім не ті, що дають найбільші виверження. Мауна-Лоа на Гаваях, найбільший діючий вулкан Землі, має об'єм щонайменше 75 000 км³, приблизно вдвадцятеро більше, ніж усе викинуте Тобою, проте збудували його спокійні лавові потоки рівня VEI 0–1. 2020 року дослідники показали, що Пухахону, давно згаслий вулкан на північному заході Гавайських островів, приблизно вдвічі більший, близько 148 000 км³, і це найбільший відомий щитовий вулкан. Масив Таму в Тихому океані 2013 року проголосили найбільшим окремим вулканом, але пізніші магнітні дослідження вказують, що він сформувався на серединно-океанічному хребті, а не з одного жерла.
Спробуйте VEI 5 і VEI 8 в одному місці й порівняйте сліди або подивіться, що вивергали відвідувачі за останні 30 днів, на сторінці останніх симуляцій. Інші шкали: найсильніші землетруси, розміри метеоритів.
Часті запитання
Яке виверження вулкана було найбільшим в історії?
У писемній історії це виверження Тамбори в Індонезії 1815 року: VEI 7 обсягом близько 150 км³, яке спричинило «рік без літа». У геологічному літописі це Тоба на Суматрі близько 74 000 років тому: VEI 8 обсягом приблизно 2800–3800 км³.
Що таке супервулкан?
Вулкан, який дав щонайменше одне виверження рівня VEI 8, тобто понад 1000 км³ матеріалу за одну подію, і залишив по собі не конус, а величезну кальдеру. Приклади: Єллоустоун, Тоба і Таупо. Останнє супервиверження сталося на Таупо близько 25 500 років тому.
Чи вивергнеться Єллоустоун?
USGS повідомляє, що немає жодних ознак близького катастрофічного виверження і що в найближчі кілька століть воно малоймовірне; щорічна ймовірність становить приблизно 1 до 730 000. Його виверження з утворенням кальдер відбулися 2,08 мільйона, 1,3 мільйона і 631 000 років тому.
Наскільки гучним був Кракатау?
Вибухи 1883 року почули на острові Родригес, приблизно за 4800 км, як далеку гарматну стрілянину. Барографи по всьому світу записали хвилю тиску, яка кілька разів обійшла Землю.
Який вулкан найбільший у світі?
Мауна-Лоа на Гаваях є найбільшим діючим вулканом, його об'єм щонайменше 75 000 км³. Найбільший відомий щитовий вулкан — Пухахону, згаслий гавайський вулкан, приблизно вдвічі більший за Мауна-Лоа.
Коли востаннє вивергався Сент-Геленс?
З 2004 по січень 2008 року, коли в його кратері повільно наростав новий лавовий купол. Вибухове виверження 18 травня 1980 року мало рівень VEI 5 і забрало 57 життів.
Джерела
- Newhall & Self (1982): індекс вулканічної експлозивності, JGR
- USGS: запитання про супервулкани
- USGS: коротка історія вивержень Єллоустоуну
- USGS: моделювання поширення попелу під час супервиверження Єллоустоуну (2014)
- Lane et al. (2013): попіл Тоби в озері Малаві не свідчить про вулканічну зиму, PNAS
- Kandlbauer & Sparks (2014): нові оцінки об'єму виверження Тамбори 1815 року
- USGS: які виверження вулканів були найсмертоноснішими?
- Science Advances (2020): цунамі 22 грудня 2018 року від обвалу схилу Анак-Кракатау
- USGS Fact Sheet 113-97: катастрофічне виверження Пінатубо 1991 року
- Proud et al. (2022): виверження Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай досягло мезосфери, Science
- NASA JPL: виверження на Тонга закинуло в стратосферу небачену кількість води
- USGS: катастрофічне виверження Сент-Геленс 1980 року
- USGS Professional Paper 1791: виверження Новарупта-Катмай 1912 року
- Science: давнє графіті зсуває дату загибелі Помпеїв на 2 місяці
- Dipartimento della Protezione Civile: національний план щодо Везувію
- Smithsonian Global Volcanism Program: Шивелуч (Росія), звіт за травень 2023 року
- USGS: де розташований найбільший діючий вулкан світу?
- Garcia et al. (2020): Пухахону, найбільший і найгарячіший щитовий вулкан Землі, EPSL
- Богоявленська і Гіріна, ІВіС ДВВ РАН: вулкан Безіменний, 50 років активності (російською)