Чи чекати геологічних та кліматичних потрясінь-Е
Трагічні наслідки землетрусу на Гаїті, з якого розпочався 2010 р., вкотре привернули особливу увагу до будь-яких прогнозів природних катастроф, заснованих навіть на найекзотичніших концепціях та гіпотезах, одну з яких ми представляємо до уваги читачів.
Засоби масової інформації нерідко лякають обивателів різноманітними «страшилками» про наближення глобальної природної катастрофи, зокрема через так зване переполюсування (зміни положень північного та південного магнітних полюсів Землі). Наші дослідження (з академіком РАН В. Хаїним, Ш. Мехтієвим та Т. Ісмаїлзаде) дозволяють говорити про своєрідну циклічність сейсмічної та вулканічної активності планети.
Вчені вже давно зауважили, що в якісь періоди часу майже одночасно в різних областях планети відбуваються сильні землетруси та виверження вулканів, після чого так само раптово настає затишшя. Наші результати показують, що така циклічність справді має місце, причому цикли в різних місцях проявляються у протифазі — в одних зонах (так званих поясах стиснення) землетруси та виверження активізуються, а в інших (поясах розтягування) згасають. Через деякий час ці зони змінюються ролями - сейсмічна та вулканічна активність у поясах стиску знижується, а в зонах розтягування підвищується.
Основна земна причина - стиснення та розтягування кори
Землетруси та виверження вулканів – надійний показник загальної тектонічної активності планети. Землітруси, що почастішали, в поясах стиснення літосферних плит свідчать про посилення процесів стиснення, якщо ж зростання відзначається в зонах розтягування, значить, переважають процеси розтягування. Наші висновки 2003 р. були визнані науковим відкриттям.
Верхня оболонка нашої планети (літосфера) поділяється нагігантські блоки - літосферні плити, які зміщуються відносно один одного, і майже всі сильні землетруси і великі виверження вулканів відбуваються на межах цих плит. Там, де плити розходяться, формуються зони розтягування, а де стикаються, — зони стиснення. Пояси стиснення та розтягування Землі — це планетарні відносно вузькі та витягнуті області підвищеної вулканічної та сейсмічної активності, у яких виробляється понад 80% енергії всіх землетрусів та вивержень вулканів у світі.
На дні океану в багатьох місцях виявлені рифтові зони - гігантські розлами по межах літосферних плит, що розходяться, де літосфера Землі піддається максимальному розтягуванню і оновленню. У деяких місцях ці зони зароджуються і на суші, наприклад, гігантські рифтові зони простяглися в меридіональному напрямку на сході Африки, в Східному Сибіру - біля озера Байкал, майже через усю Ісландії і т.д.
Пояси максимального стиснення - це основні гірські системи Землі, а в океанах - глибоководні западини і гряди островів, що межують з ними, переважно вулканічного походження. Найбільші пояси стиснення: Анди - Кордильєри (гігантський гірський ланцюг, що витягнувся вздовж західного узбережжя Північної та Південної Америки) і Альпійсько-Гімалайський сейсмічний пояс (гірський ланцюг, що простягся від Альп до Гімалаїв, захоплюючи деякі країни Середнього і Ближнього Східної Європи, Кавказ, Середню Азію, частину Китаю, Індії та Південно-Східної Азії).
Наймолодші та найактивніші пояси стиснення формуються на наших очах у так званому вогненному кільці. Це смуга вулканів і тектонічних розломів, що простяглася на 40 тис. км у формі підкови в Тихому океані, що пролягає вздовж узбережжя Південної та Північної Америки до півдня Аляски, а на схід — повертає доЯпонії (захоплюючи Далекий Схід), Філіппінам та Індонезії, що обривається біля Нової Гвінеї, Нової Зеландії та Південно-Західної Океанії. Тут розташовано понад 80% із приблизно 1,5 тис. відомих діючих вулканів планети.
Так з'ясувалося, що сонячна активність не просто впливає на землетруси та виверження вулканів, але впливає по-різному у різних регіонах планети. Наприклад, зі збільшенням сонячної активності майже пропорційно підвищується сейсмічна та вулканічна активність у поясах стиснення, а поясах розтягування, навпаки, знижується.
Крім того, схоже, що процеси стиснення та розтягування в масштабах планети відбуваються не синхронно, через що радіус Землі може періодично змінюватися в межах кількох сантиметрів, а це, своєю чергою, викликає зміни кутової швидкості її обертання.
Найвиразніше вираженим вважається 11-річний цикл сонячної активності. З початку регулярних спостережень за сонячними плямами зареєстровано 23 таких цикли. Останній із них припав на стик тисячоліть. Тим часом у 1999–2004 роках. сталося багато катастрофічних землетрусів, які забрали понад півмільйона життів. Мінімум сонячної активності відзначений у 2007 р., а з 2008 р. знову очікувалося її зростання. Здавалося б, та й що тут незвичайного, пережили ж до цього 23 цикли, пройде ще один. Але... він, схоже, буде незвичним.
У середньому через 11 років на Сонці з'являється порівняно багато плям і частішають спалахи. Втім, крім 11-річного циклу існують і інші, як короткі, так і довші (від місяця до кількох десятиліть). Природа плям багато в чому залишається незрозумілою. Поки що достовірно встановлено лише те, що це справді темні області на тлі світліших інших ділянок поверхні Сонця. Кожна пляма має менш темний ореол (напівтінь).Плями виглядають темними через те, що температура на цих ділянках поверхні Сонця виявляється помітно нижчою, ніж на інших. Передбачається, що такі структури породжені взаємодією конвективних потоків плазми з магнітним полем.
Моделі та прогнози
Як відомо, для прогнозів будь-яких процесів потрібні адекватні моделі. Найбільш точну модель зародження сонячних плям, що отримала назву «модель динамопереносу магнітного потоку», розробила у 2004 р. група вчених із Національного центру атмосферних досліджень США (NCAR) під керівництвом д-ра Маусумі Дікпаті. За їхньою гіпотезою, магнітні структури, що формують плями, зароджуються у екватора Сонця. Там вони «впечатуються» у плазму і разом із нею рухаються до полюсів. Досягши полюса, плазма занурюється на глибину близько 200 тис. км і прямує назад до екватора зі швидкістю близько 1 м/сек. Один такий оберт відповідає циклу сонячної активності тривалістю від 17 до 22 років.
Як випливає з наших оцінок, зміни сейсмічної та вулканічної активності дещо запізнюються по відношенню до сонячної — якщо пік сонячної активності припаде на 2012 р., то максимуми сейсмічної та вулканічної активності — на 2012–2015 рр., тож вже в недалекому майбутньому планету можуть чекати на серйозні випробування. Це відноситься насамперед до згаданого вогняного кільця, де можливі найсильніші землетруси. Наступним за рівнем сейсмічної (але не вулканічної) активності я назвав би Альпійсько-Гімалайський сейсмічний пояс, найбільш небезпечні ділянки якого припадають на Італію, Грецію, Туреччину, країни та республіки Кавказу, Іран, Афганістан, Пакистан, південь Середньої Азії, північно- , Китай. В Італії в цей час зросте можливість виверження таких знаменитих вулканів, як Везувій і Етна.Імовірність сильних землетрусів зросте і біля західних узбереж Північної та Південної Америки, а також у низці інших районів із традиційно підвищеною сейсмічною та вулканічною активністю. І, навпаки, ці тривожні прогнози не торкнуться регіонів із низькою геологічною активністю — так звані платформи (зони всередині літосферних плит). До них відносяться, наприклад, центр і північ Європейської частини України, східна частина Скандинавії, північ Європи, Австралія, Гренландія, західна частина Африки, східна частина Північної та Південної Америки і т.д.
Втім, і деяким із цих порівняно безпечних з погляду землетрусів та вивержень вулканів регіонів можуть загрожувати природні катаклізми, спричинені можливою зміною магнітних полюсів Землі.
Роль геомагнітного поля для всього живого важко переоцінити - це своєрідний магнітний екран, що захищає поверхню Землі від згубних космічних променів і заряджених високих енергій. Але це поле змінюється з часом, що проявляється у відомому ефекті дрейфу геомагнітних полюсів, що відбувається з дедалі більшою швидкістю. Так, швидкість дрейфу північного магнітного полюса (що зміщується через Льодовитий океан у напрямку Східно-Сибірської світової магнітної аномалії) збільшилася з 10 км/год у 1970-х роках до 40 км/рік у 2001 р. Крім того, за даними Інституту земного магнетизму і поширення радіохвиль (ІЗМІРАН), геомагнітне поле останнім часом стрімко слабшає, причому вкрай нерівномірно. Все це призвело вчених ІЗМІРАН до припущення про можливу інверсію (зміну знаків) геомагнітних полюсів у недалекому майбутньому. Це припущення отримало підтвердження у роботах співробітників Центру космічних досліджень Данії, які проаналізували нові дані з супутника, що веде моніторинг геомагнітногополя, і уклали, що інверсія може статися набагато раніше, ніж очікувалося.
Але, як на мене, особливу тривогу викликає те, що швидкість дрейфу магнітних полюсів за 40 років зросла вп'ятеро. Адже рух магнітних полюсів пов'язаний насамперед із процесами в мантії та ядрі Землі. Якщо магнітні полюси дрейфують швидше, то й енергія там накопичується. А саме глибинні енергетичні процеси всередині Землі надають руху гігантські конвективні потоки в мантії, що в свою чергу викликають усунення літосферних плит, на межах яких відбуваються землетруси і виверження вулканів. Отже, таке значне прискорення руху магнітних полюсів підказує — швидкість і масштаб енергетичних процесів у надрах планети різко зросли, що підтверджує висновки про наближення періоду підвищеної сейсмічної та вулканічної активності. Не варто забувати і про прискорення змін клімату, які також можуть бути пов'язані зі згаданими процесами.
Вулкани та клімат
Зміни клімату протягом останніх десятиліть привертають до себе безпрецедентну увагу. Переважна більшість із величезної кількості робіт на цю тему присвячена різним оцінкам антропогенного вкладу. Чи не надто ми перебільшуємо свою роль в історії розвитку планети, чи не страждаємо своєрідною манією величі?
Ми з академіком Хаїним порівняли графіки циклів вулканічної активності та змін середньорічних температур за останні 150 років. Виявилося, що за формою та тривалістю циклів графіки майже збігаються, хоча температури «відстають» років на 15 від змін активності вулканів. Це легко пояснюється особливостями зв'язків між явищами.
Зрозуміло, що зростання кількості вивержень вулканів супроводжується надходженням до атмосфери додаткової кількості вулканічних.газів, що підсилюють парниковий ефект і, як наслідок, ведуть до зростання температури. Так ось, у 1860–2000 роках. (Саме до цього періоду відносяться регулярні спостереження за кліматом) середня кількість вивержень за рік збільшилася на 80%. Зрозуміло, що це практично подвоїло і надходження в атмосферу вулканічних газів — насамперед СО2.
На основі встановлених нами закономірностей ми спробували дати прогноз зміни вулканічної активності в поясах стиснення та зміни середньої температури до 2060 року. Воно, природно, супроводжуватиметься таненням льодів, підвищенням рівня Світового океану та кількості опадів.
За даними Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (МГЕЗК, або англ. — IPCC), в ході глобального потепління за десятки років можуть розтанути більшість льодовикових покривів на Землі, а рівень Світового океану — підвищитися на 5–7 м, тож цілим країнам і багатьом великим містам загрожує затоплення (IPCC, 2007). Наші прогнози розходяться з цими висновками лише щодо оцінки масштабів геологічних чинників у глобальному потеплінні. Якщо МГЭИК відводить основну роль антропогенної діяльності, ми вважаємо, що внесок природних процесів набагато вищий. На нашу думку, будь-які міркування про глобальні зміни клімату не можна вести поза загальним контекстом геологічного розвитку Землі. Щоправда, звичайним людям від цього не набагато легше, хоча, можливо, усвідомлення того, що зміни викликані не так помилками у розвитку цивілізації, як «капризами» самої природи, дещо послабить почуття провини перед майбутніми поколіннями.
Сподіваюся бути зрозумілим правильно: йдеться не про чергове пророцтво «кінця світу», а цілком можливо — проодному з найважчих етапів в історії людства, коли слід готуватися до великих жертв, загострення економічної кризи та серйозних випробувань на міцність низки структур державного управління та систем міжнародного співробітництва. Тим важливіше заздалегідь попередити про це світове співтовариство, особливо з урахуванням того, що в багатьох регіонах буде відносно спокійно, і їх можна було завчасно підготувати для прийому тих, кому загрожує найбільша небезпека.
Але не менш важливі й узгоджені міжнародні заходи, які могли б сприяти, якщо не запобіганню катаклізмів, що насуваються, то хоча б пом'якшенню їх наслідків. Зокрема, необхідно:
• терміново прийняти Рамкову конвенцію ООН щодо глобальних природних катаклізм (начебто прийнятої в 1992 р. Рамкової конвенції ООН щодо змін клімату — РКЗК ООН);
• створити при ООН структуру за прикладом IPCC, об'єднавши провідних експертів у таких галузях, як сейсмологія, вулканологія, геодинаміка, кліматологія, метеорологія, гідрологія тощо;
• розробити міжнародну програму ООН з вивчення та прогнозування сейсмічної та вулканічної ситуації з урахуванням змін клімату хоча б для тих регіонів, яким загрожує найбільша небезпека;
• організувати міжнародний фінансовий фонд та продумати фінансові механізми адаптації до можливих природних катаклізм планетарного масштабу, виявлення найбільш безпечних місць та розвитку там інфраструктури для прийому вимушених переселенців.
Сонце «заперечує» моделі та прогнози
Як би там не було, але над знайомою зі шкільної лави теорією 11-річних циклів сонячної активності нависла серйозна загроза: схоже, із Сонцем явно «щось не так», і проявляється це не тільки в незрозумілій відсутності протягомдовгого часу плям, які вважалися найбільш загальним індикатором інтенсивності процесів, що відбуваються на Сонці, але і в ослабленні сонячного вітру, а також в деяких інших аномаліях, які не відзначалися раніше.