Наука и технологии России

Вход Регистрация

Взрыв тысячелетия

Еще недавно никто не знал, где произошло извержение, изменившее климат на Земле. Теперь виновник катаклизмов найден. Решающим аргументом стала рукопись XIII века, написанная на пальмовых листьях на старояванском языке. Обнаружив ее в одной из голландских библиотек, Франк Лавинь сразу понял: это то, что он давно искал. Прочитав перевод, ученый окончательно убедился в собственной правоте: в тексте описывалось вулканическое извержение на индонезийском острове Ломбок, такое мощное, что сам виновник катастрофы – вулкан Саламас – был полностью уничтожен, а целое государство кануло в Лету.

Ранее Лавинь, географ из Университета Париж I, уже бывал на Ломбоке, ища разгадку одной из самых больших тайн в вулканологии. На берегах огромного кратерного озера ученый обнаружил кусочки древесного угля и слои вулканических пород. Теперь же у него в руках было письменное доказательство его гипотезы. В тексте говорилось, что кальдера – единственное, что осталось от Саламаса. Никаких сомнений больше не оставалось: Лавинь и его коллеги нашли эпицентр загадочного извержения 1257 года – возможно, самого крупного со времен каменного века.

Открытия исследователей, некоторое время назад опубликованные в PNAS (DOI: 10.1073/pnas.1307520110), не только поставили долгожданную точку в трехлетних поисках, но и повлекли за собой ряд далекоидущих выводов. Скорее всего, именно события 1257 года стали причиной одного из самых интересных климатических явлений в истории – малого ледникового периода, ввергшего Европу в холод, голод и эпидемии после 300 лет тепла и относительного благоденствия. Кроме того, данная работа крайне важна для понимания той роли, которую вулканы играют в глобальном потеплении.

О том, что в XIII веке произошло мощное извержение, ученые заговорили в начале 1980-х годов, когда исследователи из Дании представили миру новую технологию, позволяющую измерять колебания кислотности в ледяных кернах, взятых из древних ледников. С помощью своего метода ученые установили, в какие годы диоксид серы вулканического происхождения выпадал из стратосферы на землю в виде капелек кислотного дождя. Изучив керны гренландского льда, специалисты нашли следы активности всех крупных вулканов за последние 10 тысяч лет, в том числе вулканов Тамбора и Кракатау, извергавшихся в 1815 и 1883 годах соответственно.

Один из самых явственных следов соотносится с зимой 1258–1259 годов, что указывает на мощнейшее извержение, произошедшее одним или двумя годами ранее. Тем не менее никаких записей в исторических документах об этом событии не было.

Ученые предположили, что загадочный скачок кислотности мог быть вызван деятельностью некоего вулкана, располагавшегося неподалеку от Гренландии. Однако в ходе дальнейших исследований тот же сильный сигнал о вулканической активности был обнаружен везде, в том числе во льдах Антарктиды. Это означало, что источник извержения находился в тропиках, откуда газы смогли распространиться до обоих полюсов.

Скоро стало ясно, что взрыв был намного мощнее, чем предполагалось вначале. Его истинные масштабы удалось установить в 2008 году, когда ученые на основе результатов 54 исследований определили, сколько сернистого газа выбрасывалось в атмосферу в ходе крупнейших извержений на протяжении последних 1500 лет. Пик 1258–1259 годов оказался самым большим за весь период. Он в восемь раз превышал скачок кислотности, связанный с Кракатау, и вдвое – пик, вызванный извержением вулкана Тамбора, которое стало виновником гибели 71 тысячи человек и привело к глобальным климатическим аномалиям, одна из которых – европейский «год без лета». Все говорило о том, что катастрофа 700-летней давности была намного более крупной.

Суперизвержение должно было отразиться на общемировом климате, и есть неопровержимые свидетельства того, что так оно и было. В конце 1250-х годов жители самых разных районов планеты столкнулись с необычными погодными явлениями, типичными для растревоженной вулканом атмосферы. В европейских источниках того времени описывается, как небывалые по силе ливни несколько лет подряд уничтожали посевы, что в конечном итоге привело к голоду и способствовало распространению эпидемий. Мэтью Перис, монах из городка Сен-Олбан, что к северу от Лондона, вел хронику происходившего. В ней говорится, что люди испытывали небывалые нужду и страдания. По подсчетам монаха, только в 1258 году в столице погибло 15 тысяч человек (еще один очевидец пишет о 20 тысячах жертв). Масштабы бедствия открылись ученым в прошлом году, когда исследователи из музея археологии Лондона опубликовали данные об обнаружении более 10 500 скелетов в братских могилах на территории современной больницы, носящей имя святой Марии, – бывшего средневекового монастыря. Как показал радиоуглеродный анализ, большинство костей принадлежало людям, умершим в период неурожаев с 1257 по 1260 год.

В аномальных условиях

Столь же тяжелым положение вещей было и в Азии. Профессор истории Билл Атвелл, изучающий влияние вулканической деятельности на экономику азиатских стран, отмечает, что ситуация была явно атипичной даже для той неспокойной эпохи. «В Японии, Китае и Корее, так же, как и в Англии, по-настоящему серьезные проблемы начинаются в середине 1250-х и продолжаются в 1260-х годах», – говорит он.

Глобальный характер климатических изменений подтверждается анализом годичных колец деревьев. Недавние исследования показали, что сезон муссонов в Юго-Восточной Азии в 1258 году был самым влажным за последнее тысячелетие.

Кроме того, повреждения в кольцах роста свидетельствуют о том, что летом температура воздуха в Монголии падала ниже нуля. «Это очень необычно, – говорит Розанна Д’Арриго из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США), принимавшая участие в работе. – У некоторых деревьев абсолютно все кольца пострадали от мороза».

Чем больше косвенных свидетельств собирали ученые, тем более таинственным казалось само извержение. Если оно и вправду было столь мощным, то где же кратер? И почему о столь крупной катастрофе не осталось никаких упоминаний в летописях? В качестве возможных кандидатов рассматривалось несколько вулканов, но доказательств не хватало. Некоторые специалисты предполагали, что такое большое количество газов могло выделиться при одновременном извержении двух и более вулканов меньшего размера.

В 2010 году Лавинь, писавший работу о последствиях крупных извержений, услышал о результатах исследования ледяных кернов и о гигантском скачке кислотности в 1258–1259 годах. «Мне показалось невероятным, что кратер на тот момент все еще не был найден», – рассказывает ученый. Поняв, что у вулканологов, занятых изучением уже известных вулканов, не скоро дойдут руки до поисков неизвестных, он решил разобраться в этом сам.

Поскольку все следы вели в тропики, Лавинь сосредоточил свое внимание на Индонезии, где находится большое количество малоизученных кальдер. Прежде всего исследователя интересовали старые пемзовые шахты, зачастую расположенные в местах относительно недавних крупномасштабных извержений. После бесплодных поисков на Суматре и Яве ученый отправился на остров Ломбок, к кратерному озеру Сегара Анак, что раскинулось у подножия горы Ринджани с ее западной стороны.

Остров_Ломбок

Яма вместо горы

Первым свидетельством того, что Лавинь и его коллеги на правильном пути, стали 22 кусочка древесного угля, найденные в районе кальдеры. Их радиоуглеродный анализ показал, что все они относятся к периоду до 1257 года, следовательно, позднее никаких деревьев там уже не было. Кроме того, тщательное исследование окружающей территории, в том числе анализ геологических слоев в 130 местах их выхода на поверхность, показал, что кальдера сформировалась в результате мощного извержения, проходившего в несколько стадий и длившегося на протяжении приблизительно трех дней. По расчетам ученых, столб выброшенного пепла и газов достигал высоты от 34 до 52 километров. В результате почти вся северная половина Ломбока оказалась погребенной под 35-метровой толщей вулканической породы. Слоем пепла толщиной в полметра была покрыта вся поверхность острова – досталось даже соседнему Бали и восточной части Явы. От вулкана Саламас высотой 4200 м осталась гигантская воронка размером 6х8,5 километра и глубиной 800 метров.

Подтверждение этого сценария дается в яванском тексте. В нем рассказывается об извержении, которое спровоцировало камнепад на западном склоне Ринджани (на спутниковых снимках горы отчетливо видна крупная борозда) и похоронило окружающие селения под слоем камней и пепла. «Все дома были разрушены и снесены в море. Погибло много людей», – гласит манускрипт.

Лавинь и его коллеги нашли прямые доказательства связи Саламаса со скачком кислотности 1258–1259 годов: кристаллическое строение местного вулканического стекла совпадает со структурой осколков, извлеченных из слоя льда, который образовался в тот период. У исследователей есть также неопубликованные данные о том, что из недр Саламаса вырвалось огромное количество серы, и это вполне могло вызвать резкое повышение кислотности. «Я на сто процентов уверен, что мы нашли виновника катастрофы», – говорит Лавинь. Учитывая характер распространения пепла и сезонное направление ветров, ученый полагает, что извержение произошло в период между маем и октябрем 1257 года.

«Это весьма похоже на правду», – считает Оливье Бахманн из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. «Данное открытие имеет огромное значение», – отмечает климатолог Майкл Манн из Университета штата Пенсильвания в Юниверсити-Парке (США).

Следующий вопрос – насколько разрушительной оказалась активность Саламаса. Если проводить аналогии с Тамборой, извержение подобной мощности должно было уничтожить большую часть флоры и фауны Ломбока. Нет данных о количестве погибших людей, однако белое пятно в истории острова в тот период говорит само за себя. Яванский текст повествует рассказывает, что были и выжившие, в том числе король и его семья. Но само королевство и его столица Паматан исчезли с лица земли.

Отголоски катастрофы ощущались далеко за пределами Индонезии. «Совершенно очевидно, что Саламас оказал значительно большее влияние на мировой климат, чем Тамбора, – говорит Лавинь. – В данном случае последствия носили более масштабный характер. Практически на всем земном шаре наступило похолодание».

Допустим, извержение Саламаса действительно привело к погодным аномалиям, на протяжении нескольких лет уничтожавшим урожаи в Европе и Азии. Но могло ли оно запустить каскад длительных изменений климата? Этот вопрос в настоящее время горячо обсуждается.

На протяжении последнего тысячелетия в Европе наблюдалась смена отчетливых климатических фаз. Между 900 и 1250 годами было относительно тепло. В тот период, называемый средневековой климатической аномалией, земледелие продвинулось на север Скандинавии, а в Англии процветало виноделие. В последующие века погода зачастую преподносила людям неприятные сюрпризы: дождливое лето сменялось холодной зимой; реки, в частности лондонская Темза, замерзали. Растущие ледники очень скоро поглотили фермы и деревни в Альпах. Точное время начала этого малого ледникового периода неизвестно, но большое количество свидетельств указывает на вторую половину XIII века, а также на то, что похолодание наблюдалось и далеко за пределами Европы.

Промежуток времени с 1270 по 1400 год вошел в историю как эпоха социальных потрясений. В европейских странах ухудшение климата привело к серьезной нехватке продовольствия и к распространению заболеваний, в том числе к Великому голоду 1315 года и пандемии чумы 1340-х, скосившей половину населения Центральной Европы.

Сегара_Анак Сегодня кратерное озеро Сегара Анак спокойно и безмятежно, но в 1257 году здесь был настоящий ад

Извержение на века

Промежуток времени с 1270 по 1400 год вошел в историю как эпоха социальных потрясений. В европейских странах ухудшение климата привело к серьезной нехватке продовольствия и к распространению заболеваний, в том числе к Великому голоду 1315 года и пандемии чумы 1340-х, скосившей половину населения Центральной Европы. Период 1250–1400 годов ознаменовался также вымиранием жителей Гренландии, падением Монгольской империи и распадом трех крупнейших государств Юго-Восточной Азии – Пагана, Ангкора и Дай Вьета, что находились на территории современных Мьянмы, Камбоджи и Вьетнама.

Ученые обнаружили, что некоторые из самых холодных десятилетий малого ледникового периода приходятся на периоды пониженной активности Солнца. Ряд специалистов видит причину катаклизмов именно в недостатке солнечного тепла. Однако непонятно, можно ли списать на это все происходившие тогда температурные изменения. По данным некоторых исследований, глобальное похолодание могло быть лишь отклонением в пределах естественной изменчивости климата. Другие же свидетельства указывают на иного виновника – вулканическую активность (в частности, в тропических широтах).

Вторая гипотеза недавно нашла подтверждение. В прошлом году группа ученых под руководством Гиффорда Миллера из Колорадского университета в Боулдере (США) обнаружила, что фазы наиболее быстрого формирования арктического льда во время малого ледникового периода совпадали с фазами активной вулканической деятельности конца XIII века (включавшей в себя как минимум еще три крупных извержения) и середины XV века. Миллер решил выяснить, может ли вызванное вулканами похолодание стать началом устойчивых климатических изменений. Созданная им и его коллегами модель показала, что распространение льда в сторону Северной Атлантики повлекло за собой ослабление теплых южных течений и, как следствие, повсеместное понижение температур.

«Эта работа доказывает, что в возникновении малого ледникового периода повинны вулканы, а не Солнце», – комментирует Алан Робок из Ратгерского университета в Нью-Брансуике (штат Нью-Джерси, США), который еще 30 лет назад увидел связь между вулканизмом и глобальным похолоданием. Данная тема пока до конца не раскрыта, но она может стать ключевой для понимания климатических процессов, происходящих на Земле. Ведь, зная причины прошлых изменений, мы сможем предсказывать, что ожидает нас в будущем.

Если извержение Саламаса действительно способствовало началу малого ледникового периода, значит вулканизм может иметь серьезные, далекоидущие последствия как для природы, так и для цивилизации. Если тайна 1257 года решена, мы стали на один гигантский шаг ближе к пониманию роли вулканической активности в резком изменении климата.

РЕЙТИНГ

4.78
голосов: 18

Обсуждение