На грани извержения: как люди живут на территориях рядом с вулканами
В 2023 году произошло 77 извержений 73 вулканов в 28 странах: в Чили, Исландии, на Гавайях, Сицилии и в других уголках мира. В этом году ситуация не изменилась: в марте на острове Фернандина архипелага Галапагос началось извержение Ла-Кумбре; на полуострове Рейкьянес на юго-западе Исландии вулкан «взорвался» в мае (из-за извержения эвакуировали геотермальный курорт «Голубая лагуна» и небольшой рыбацкий городок Гриндавик); летом на Сицилии проснулась Этна, а на Камчатке — Шивелуч и Безымянный.
Но даже если извержение настолько сильное, что людей эвакуируют, они снова возвращаются и продолжают жить вблизи опасного природного явления, и происходит это по нескольким причинам.
Риски можно прогнозировать
В 79 году нашей эры произошло одно из самых известных извержений в истории человечества. Взорвался Везувий — и расположенные поблизости древнеримские города Помпеи и Геркуланум были так быстро погребены под слоем лавы и пепла, что жители не успели спастись. Этому событию посвящена картина русского художника Карла Брюллова «Гибель Помпеи». Изображение катастрофы заставляет думать о смертельной опасности жизни рядом с вулканом. Однако, по словам вулканолога, директора камчатского музея «Вулканариум» Сергея Самойленко, к настоящему времени ученые научились предсказывать извержения заранее, а власти выстроили систему спасения — людей удается перевезти подальше от потоков лавы и летящих из жерла булыжников.
«Когда рванул Сомма (вулканическая система Сомма-Везувий), городки находились слишком близко к нему. Помпеи, Геркуланум располагались в 11,9 и 7 км от кратера. Сейчас никто в здравом уме не будет строить поселки на таком расстоянии от опасности. Например, Петропавловск-Камчатский находится в 25 км, а поселок Ключи — в 40 км от ближайшего вулкана. Это расстояние достаточно безопасно, чтобы избежать основных неприятностей — грязевых потоков, лавы и лавин», — уточнил Forbes вулканолог.
Правда, спокойно жить на таких территориях люди стали недавно. Первый точный прогноз извержения вулкана Толбачик советские ученые дали летом 1975 года. Хотя в той ситуации ничего не угрожало местным жителям, сам факт предсказания продемонстрировал возможности науки. Вулканологов удостоили государственной премии СССР. Начиная с 1991 года человечество получало предупреждение обо всех крупных извержениях, что позволяло избегать значительных жертв. В 1991 году перед извержением Пинатубо в Маниле спасатели эвакуировали 50 000 человек. 9 апреля 2021 года взорвался Суфриер, расположенный на острове Сент-Винсент. Благодаря своевременному оповещению 30 000 человек заранее покинули остров. «Сейчас, к счастью, ожидать повторения трагедии Помпеи не стоит», — пояснил Самойленко.
Огород на вулкане
«Люди зачастую питаются тем, что растет на вулканах. Безусловно, извержение губит посевы, но заодно обновляет состав почвы и уничтожает сорняки, поэтому большинство не переселяются, а только пережидают вулканические события. В Индонезии 120 активных вулканов, извержения происходят постоянно, а уходить местные жители не собираются», — полагает Самойленко.
Вулканические почвы богаты магнием и калием, а тонкий слой пепла после извержения действует как естественное удобрение, что повышает урожай в первые годы после извержения. Самое большое вулканическое сельское хозяйство развернулось в Индонезии. С одной стороны, из 289 млн населения около 70% живут под угрозой гибели от потоков лавы, с другой — почти 40 млн людей зарабатывают, трудясь в аграрном комплексе. Индонезийские почвы, или андосоли, идеальны для возделывания кофе, винограда и бананов.
Извержение в чистом поле
Самый молодой из действующих вулканов в Мексике появился в 1943 году. Извержение началось 20 февраля в поле рядом с деревней Парикутин, которая и дала название вулкану. Советский журнал «Природа» за 1947 год так описывал это событие. Фермер Дионисио Пулидо на своем кукурузном поле заметил дырку в земле около семи сантиметров в диаметре, из которой валил дым, а ближе к ночи на поле начались взрывы. Парикутин извергался в течение девяти лет, а затем уснул. За это время на поле выросла гора высотой 450 метров, деревню сначала засыпал пепел, а затем уничтожил поток лавы. 4000 жителей успели эвакуироваться.
Участок с вулканом за $12 Пулидо продал мексиканскому художнику и писателю Херардо Мурильо, творившему под псевдонимом доктор Атль. Художник много лет наблюдал за горой посреди поля и нарисовал тысячи картин. Парикутин оставил след не только в творчестве доктора Альта. Рождение вулкана упоминается в рассказе Рея Бредбери «Мгновение в лучах солнца» и рассказе «Злоумышленники» братьев Стругацких. Извержение описывает агент Фокс Малдер в романе Кевина Андерсона «Руины» («Секретные материалы»).
Парикутин изменил экономику этого бедного сельского района Мексики. Взамен кукурузного поля люди получили точку притяжения туристов. Жители ближайшего городка Ангуан перестроили дома в гостиницы, занялись производством сувениров и работают гидами для любителей вулканов.
Вулканическое золото и глубинное бурение
Вулканическая среда может стать источником минералов и металлических руд, например золота. Вулкан Галерас в Колумбии способен выбрасывать в атмосферу до 450 г золота в день, а 20 кг в год оседают на горных породах в кратере вулкана. Это первый случай, когда золото было обнаружено в значительных количествах в активном вулкане. Однако геологическое образование остается слишком взрывоопасным, поэтому золото в Галерасе пока не добывают.
В кальдере вулкана Иджен в Индонезии находится сульфатно-хлоридное и кислотное озеро Кавах Иджен. К источникам сернистых газов местные горняки присоединяют керамические трубы. В процессе остывания сера оседает на стенках таких сосудов, сначала превращаясь в жидкость, а затем — в твердое вещество, в концентрат серы. Местные старатели откалывают куски серы с помощью кирки и лопаты, а затем в корзинах несут до пункта приемки.
Кроме того, из вулканического газа пытаются добывать редкий металл — рений, который в 1992 году обнаружили в кратере вулкана Кудрявый на Курилах. Его используют в космической, авиационной, нефтехимической промышленности, а также в электронике и электротехнике. Материалы, содержащие от 4% до 10% рения, выдерживают температуры более 2000 градусов без потери прочности.
Однако геологи полагают, что скоро технологии позволят выделять редкоземельные металлы из соляного раствора, который оказывается на поверхности вместе с магмой. Ближе к выходу наружу раствор расползается в стороны и образует соляную линзу, которая может содержать драгоценные металлы, а также медь, цинк, свинец, золото, серебро и литий. Получить доступ к клондайку полезных ископаемых можно, если пробурить скважину в вулкане глубиной около четырех километров. При этом бурение не проблема, сложность представляет температура — работать придется при 500 градусах.
Но и это решаемо, считает профессор Королевского общества Джон Бланди из школы Мартина в Оксфорде. По его мнению, добыча руд из жерла решит экологические и экономические задачи человечества: не надо «сверлить» в поверхности Земли новые «дыры», энергию вулкана можно использовать для самой добычи, а также поиск полезных ископаемых станет простым и дешевым делом — вулканы сложно не заметить.
Тепло Земли
Возможно, идея Бланди позволит сделать целесообразной добычу геотермальной энергии. Самойленко же считает, что пока это слишком дорого. Разочарование в геотермальной энергетике подтверждают данным портала Statista: глобальные инвестиции в развитие геотермальных станций в 2022 году составили $200 млн. Это минимальный показатель с 2013 года. Для сравнения: в солнечную энергетику два года назад было вложено $300 млрд.
Геотермальные электростанции используют тепло Земли для выработки электроэнергии. Когда станция готова к работе, в одну из скважин под давлением закачивают воду. Под поверхностью вода нагревается и превращается в пар. Этот пар поднимается и приводит в движение генератор, который вырабатывает электроэнергию. После этого пар конденсируется и цикл повторяется. Такие станции можно встретить в странах с активной геотермальной деятельностью, таких как Исландия, Мексика, Новая Зеландия, Италия, Индонезия, Франция, Китай.
По словам Самойленко, геотермальные станции хороши для поселков и городов рядом с вулканом, но там живет не так много людей, чтобы окупить дорогостоящее оборудование. Транспортировка энергии на большее расстояние потребует увеличения расходов, и такая станция станет экономически невыгодной.
Стоимость строительства станции на такой территории может варьироваться в зависимости от конкретного проекта. Например, по данным NASA, затраты на строительство геотермальной электростанции, которая будет отбирать тепло от магматического пузыря под Йеллоустонской кальдерой, оцениваются в $3,5 млрд. При этом стоимость вырабатываемой энергии обещает быть невысокой — $0,1 за киловатт-час. Бюджет строительства Мутновской геотермальной электростанции на Камчатке составил более 106 млн рублей, а себестоимость электроэнергии составляет около 3,66 рубля за кВт. Возведение геотермальной станции «Океанская» на острове Итуруп обойдется в 2 млрд рублей.
Рыба и пепел
«Люди пришли на Камчатку 13 000 лет назад и расселились не потому, что хотели жить вблизи вулканов, а из-за обилия рыбы в реках», — рассказывает Самойленко.
Самая рыбная река Камчатка огибает Ключевскую группу вулканов. Здесь 9000 лет назад, во времена неолита, образовалась стоянка древних людей, на которой они жили в течение трех-четырех тысячелетий. «Первых поселенцев устраивало, что река время от времени после извержения превращалась в мутную жижу, а из жерла летели камнями. Опасное событие можно переждать, зато речные рыбные ресурсы быстро восстанавливаются и гарантируют выживание», — полагает вулканолог.
Современные поселки Козыревск и Ключи образовались на пересечении транспортных путей Камчатки. Извержения вулканов доставляют жителям неудобства: лава, сходы лавин, селей, выбрасывание камней и пепла. Однако ни один поселок не был брошен после таких катаклизмов, опустели те поселения, где у людей не стало работы, поясняет Самойленко.
В 2023 году извержение Шевелуча привело к выбросу тысяч тонн пепла. Его слой в Козыревске достигал 8,5 см. Однако пепел выпал на снег, поэтому сразу промок и зацементировался. Эту субстанцию бульдозерами вывезли за пределы поселка, но пепельная пыль все-таки осталась. «Жизнь под воздействием пепла от вулкана превращается в жизнь вблизи цементного завода. Долгосрочное вдыхание такой пыли приводит к смертельному заболеванию легких — силикозу. Именно из-за пепла совершать восхождения на Шевелуч не рекомендуется», — поясняет Самойленко.
По словам ученого, пока никакой пользы из пепла человечеству извлечь не удалось. Каждая его частичка — это маленький вспененный кусочек пемзы, который очень мягок и легко крошится. Однако в одном из университетов Канарских островов пытаются получить из вулканического пепла цемент. Если технологию удастся довести до промышленного применения, человечество получит новый строительный материал.
Туризм
Более 100 млн туристов посещают вулканические объекты, стремясь увидеть дымящиеся кратеры, лавовые поля и уникальные экосистемы. Среди самых популярных направлений таких путешествий: Исландия, Япония, Гавайи, Индонезия и Камчатка. Лидером остается Исландия — страну посещают около 2 млн туристов ежегодно, посмотреть на вулканы Гавайев приезжают 1,6 млн человек, на вершины японских Фудзи и Асо поднимаются 300 000 посетителей. Также популярен Кракатау в Индонезии, но точной статистики его посещаемости нет.
Камчатка ежегодно привлекает около 300 000 туристов. Самые активные и крупные вулканы региона — Ключевская сопка, Шивелуч, Безымянный, Камень и Толбачик. Восхождения совершают около 60 000 человек. Недалеко от вулканов Вилючинский, Мутновский и Горелый идет строительство курорта «Три вулкана». Проект предусматривает создание сети туристических лагерей, соединенных маршрутами общей протяженностью более 150 километров. Согласно соглашению о создании курорта, его стоимость составит 39,2 млрд рублей.
Однако путешествия к вулканам все еще остаются опасными. В 2019 году внезапное извержение на острове Уайт-Айленд погубило 50 туристов. Девять человек из группы, совершавшей восхождение на Ключевскую сопку в 2022 году, сорвались со скал и погибли. По словам местных проводников, туристы гибнут ежегодно. Чаще всего это происходит при попытке самостоятельного восхождения на вулкан. В 2023 году извержение Мерапи на Западной Суматре привело к гибели 11 альпинистов, еще 12 пропали без вести. Такие печальные события стимулируют развитие систем безопасного восхождения на вулканы: открытие школ гидов и их сертификацию, производство специальных костюмов и оборудования, а также команд спасения туристов.