Институт вулканологии ДВО РАН

Отчет по проекту “Влияние вулканизма и поствулканических процессов на окружающую среду”.

Петропавловск-Камчатский

2003

Введение

Вулканы воздействуют на природную среду и на человечество несколькими способами. Во-первых, прямым воздействием на окружающую среду извергающихся вулканических продуктов (лав, пеплов и т. п.), во-вторых, воздействием газов и тонких пеплов на атмосферу и тем самым на климат, в-третьих, воздействием тепла продуктов вулканизма на лед и на снег, часто покрывающих вершины вулканов, что приводит к катастрофическим селям, наводнениям, лавинам, в-четвертых, вулканические извержения обычно сопровождаются землятресениями и т. д.. Но особенно долговременны и глобальны воздействия вулканического вещества на атмосферу, что отражается на изменении климата
Земли.

При катастрофических извержениях выбросы вулканической пыли и газов, сублимирующих частички серы и других летучих компонентов, могут достигать стратосферы и вызывать катастрофические изменения климата. Так, в ХVII веке после катастрофических извержений вулканов Этна в Сицилии и Гекла в
Исландии замутнение стратосферы привело к резкому двухлетнему похолоданию, массовому неурожаю и гибели скота, эпидемиям которые охватили всю Европу и вызвали 30-50(-ное вымирание европейского населения. Такие извержения, часто имеющие эксплозивный стиль, особенно характерны для островодужных вулканов. Фактически при таких извержениях мы имеем природную модель
“ядерной зимы”.

Аналогичный эффект имело извержение вулкана Тоба в Индонезии 75 тысяч лет назад, когда на земную поверхность было вынесено не менее 1000 км3 лавы и выброшено в стратосферу около 5*10 9 тонн аэрозолей серной кислоты, которые вызвали климатический эффект типа “ядерной зимы”.

Исследователями показано, что наиболее заметное влияние вулканизма на окружающую среду проявлено на стадии крупных извержений. Например крупные извержения Ключевского и Авачинского вулканов (1944-45 гг.) Безымянного
(1952-57 гг.), Шивелуча, и БТТИ (1975-1976 гг.), вулканы Южных курил и
Алаид. Приведенные извержения имеют индекс эксплозивности 4-5, что означает явное и заметное влияние на стратосферу. При извержениях вулканов
Ключевского, Авачинского произошло образование нормальных плинианских эруптивных колонн, достигших высоты 12-15 км, выше тропопаузы. Высокая концентрация действующих вулканов в Курило-Камчатском регионе их большая высота и низкий уровень стратосферы способствуют образованию полярных туманов и разрушению полярного озонового слоя.

Эмиссия газов пассивно дегазирующих вулканов в целом может оказывать глобальное влияние на состав атмосферы. Так плинианские и ко-игнимбритовых колонны выносили вулканический материал в тропосферу с образованием аэрозольного облака, полярных дымок и нарушением состояния полярного озонового слоя.

Раздел I

Влияние на окружающую среду вулкана Карымский.1

Карымский вулкан активен в последние годы. В 1996 году произошло одновременное извержение Карымского озера и одноименного вулкана. Кроме влияния на геологию, оно повлияло на экологию района: к выбросу большого числа пепла, шлака, вулканических бомб, пирокластики и ядовитого газа.
Пепел покрыл дно кальдеры, поднялся в атмосферу и с потоками воздуха перенесся на большие расстояния и выпадал, покрывая слоем растительность, пирокластика образовала поток 1996 года, шлак и пепел покрыл подножие
Карымского вулкана и дно кальдеры.

Извержение как известно имеет двойное влияние на окружающую среду.

Во-первых это разрушающее воздействие. Продукты извержения губят флору, фауну района и близлежащих мест, водоемы, отравляют воздух. После деятельности вулкана, особенно катастрофической, долгое время в районе извержения нет растительности и животных. Когда жизнь все же появляется в районе извержения, то она не так интенсивно распространяется.

Вулканизм определяет формы и расположенность жизни. К примеру, растительность в кальдере вулкана Карымский. В основном это можжевельник, иван-чай, полярная ива, кусты жимолости и голубики. Лишь у нарзанового ручья и по берегам реки Карымская распространена высокая трава и кусты ивы.
Но в большинстве своем это невысокие растения-низкие кустарники, прижатые к земле. У подножия и на самом подножии растительность представлена только полярной ивой. И хотя растительность есть в районе активного вулкана, она угнетена им-пораженна пеплом имеет желтые обожженные листья, пригнутые к земле.

Поражение выражается также в том, что пепел покрывает слоем листья и в результате газообмен замедляется, и растения не в полной мере выделяют O2 в атмосферу.

Животный мир в Карымском центре тоже не богат. В основном это зайцы, медведи, грызуны, птицы. Но они распространены на отдалении от активного вулкана.

В июне в Карымском центре произошло событие, которое наглядно показывает, как вулканизм влияет на фауну и флору в частности. На него есть 2 предположения по мнению В. Л. Леонова, и Д. В. Кобренкова.

Предположение 1.

Вместе с другими продуктами извержения (пепел, лава, бомбы, шлак), извергается газ, он периодически выбрасывается из вулкана с характерным свистом и шумом. И в июне по южному склону с вершины вулкана сошел поток, состоящий из обломков, пепла, шлака и, вероятно, газа. Поток разделился на несколько языков, которые растеклись полукругом по подножию южного склона вулкана.

В результате схода потока на склоне от вершины до подножия образовалась шарра-выработанная неглубокая долина высотой 1500 метров
(высота вулкана). Из-за того, что подножие вулкана обрамляет растительность, поднимающаяся с кальдеры Карымская к самому вулкану, растения подвергаются опасности. Так и произошло. Из-за поражения газом трава пожелтела и засохла.

Растения имеют в настоящий момент двойной вид. Со стороны кальдеры зеленый, а со стороны вулкана-желтый.

Поражены растения с каждой из сторон по-разному. В одном месте расстояние от отложений потока до растительности 10 метров, в другом-2 метра. И судя по тому, что трава поражена у подножия вулкана на большом расстоянии от отложений, газ прошел дальше, чем остановился поток.

Предположение 2.