Влияние вулканізму і поствулканических процесів на навколишню среду

Інститут вулканології ДВО РАН.

Звіт у проекті «Вплив вулканізму і поствулканических процесів на навколишню среду».

Петропавловск-Камчатский.

Вулкани впливають на довкілля і людство кількома способами. По-перше, прямим впливом на довкілля извергающихся вулканічних продуктів (лав, пеплов тощо. п.), по-друге, впливом газів і тонких пеплов на атмосферу і тим самим на клімат, по-третє, впливом тепла продуктів вулканізму на на кригу й на сніг, часто покриваючих вершини вулканів, що зумовлює катастрофічним селям, повеням, лавинам, по-четверте, вулканічні виверження зазвичай супроводжуються землятресениями тощо. буд. Та особливо віра довготермінові і глобальні впливу вулканічного речовини на атмосферу, що впливає на зміні клімату Земли.

При катастрофічних виверженнях викиди вулканічної пилу й газів, сублимирующих частинки сірки та інших летючих компонентів, можуть досягати стратосфери і викликати катастрофічні зміни клімату. Так було в ХVII столітті після катастрофічних вивержень вулканів Етна в Сицилії і Гекла в Ісландії замутнение стратосфери спричинило різке дворічному похолоданню, масовому неврожаю і відтак загибелі худоби, епідеміям які охопили всю Європу та викликали 30−50(-ное вимирання європейського населення. Такі виверження, часто мають эксплозивный стиль, особливо притаманні островодужных вулканів. Фактично при таких виверженнях маємо природну модель «ядерної зимы».

Аналогічний ефект мало виверження вулкана Тоба в Індонезії 75 тисяч років як розв’язано, коли на земну поверхню винесли щонайменше 1000 км³ лави і викинуте в стратосферу близько 5*10 9 тонн аерозолів сірчаної кислоти, що викликало кліматичний ефект типу «ядерної зимы».

Дослідниками показано, що помітне вплив вулканізму на довкілля виявлено на стадії великих вивержень. Наприклад великі виверження Ключевського і Авачинского вулканів (1944;45 рр.) Безіменного (1952;57 рр.), Шивелуча, і БТТИ (1975;1976 рр.), вулкани Південних курив і Алаид. Наведені виверження мають індекс эксплозивности 4−5, що означає явне і помітне впливом геть стратосферу. При виверженнях вулканів Ключевського, Авачинского сталося освіту нормальних плинианских эруптивных колон, досягли висоти 12−15 км, вище тропопаузы. Висока концентрація діючих вулканів в Курило-Камчатском регіоні їх велика висота низький рівень стратосфери сприяють освіті полярних туманів і руйнації полярного озонового слоя.

Емісія газів пасивно дегазирующих вулканів загалом може глобальне впливом геть склад атмосфери. Так плинианские і ко-игнимбритовых колони виносили вулканічним матеріалом в тропосферу із заснуванням аерозольного хмари, полярних димок і порушенням стану полярного озонового слоя.

Розділ I.

Вплив на довкілля вулкана Карымский.1.

Карымский вулкан активний останніми роками. У 1996 році відбулося одночасне виверження Карымского озера і однойменного вулкана. Крім впливу геологію, воно вплинув екологію району: викидання великого числа попелу, шлаку, вулканічних бомб, пирокластики й отруйної газу. Попіл покрив дно кальдери, зріс у атмосферу і з потоками повітря перенісся великі відстані і випадав, покриваючи шаром рослинність, пирокластика утворила потік 1996 року, шлак і попіл покрив підніжжя Карымского вулкана і дно кальдеры.

Виверження як відомо має подвійне впливом геть навколишню среду.

По-перше це що руйнує вплив. Продукти виверження гублять флору, фауну району й сусідніх місць, водойми, отруюють повітря. Після діяльності вулкана, особливо катастрофічної, довгий час у районі виверження немає рослинності і тварин. Коли життя все-таки з’являється у районі виверження, вона негаразд інтенсивно распространяется.

Вулканизм визначає форми і прихильність життя. Приміром, рослинність в кальдері вулкана Карымский. У це ялівець, іван-чай, полярна верба, кущі жимолості і лохини. Лише у нарзанового струмка і з берегів річки Карымская поширена висока трава і кущі верби. Але у більшості своєму це невисокі растения-низкие чагарники, притиснуті до землі. У підніжжя і самому підніжжі рослинність представлена лише полярною вербою. І хоча рослинність є у районі активного вулкана, вона пригнічена им-пораженна попелом має жовті обпалене листя, пригнуті до земле.

Поразка виражається й тому, що попіл покриває шаром листя, і внаслідок газообмін сповільнюється, й рослини над повною мірою виділяють O2 в атмосферу.

Тваринний світ Карымском центрі також багатий. У це зайці, ведмеді, гризуни, птахи. Але вони поширені віддаленні від активного вулкана.

У червні в Карымском центрі відбулася подія, яке наочно показує, як вулканизм впливає на фауну і флору зокрема. Йому є 2 припущення щодо думці У. Л. Леонова, і Д. У. Кобренкова.

Припущення 1.

Разом коїться з іншими продуктами виверження (попіл, лава, бомби, шлак), викидається газ, він періодично викидається з вулкана з дуже характерною свистом і шумом. І на червні по південному схилу з вершини вулкана зійшов потік, що з уламків, попелу, шлаку і, мабуть, газу. Потік розділився на по кілька мов, які розтеклися півколом по підніжжя південного схилу вулкана.

Через війну сходу потоку на схилі від вершини до підніжжя утворилася шарра-выработанная неглибока долина заввишки 1500 метрів (висота вулкана). Через те, що підніжжя вулкана облямовує рослинність, піднімається з кальдери Карымская до самого вулкану, рослини наражаються на небезпеку. Ось і сталося. Через поразки газом трава пожовтіла й засохла.

Рослини мають у своєму сьогодні подвійний вид. З боку кальдери зелений, а із боку вулкана-желтый.

Вражені рослини із кожної з сторін по-різному. У першому місці відстань від відкладень потоку до рослинності 10 метрів, в другом-2 метри. І у тій, що трава вражена біля підніжжя вулкана з великої відстані від відкладень, газ пройшов далі, ніж зупинився поток.

Припущення 2.

Можливо, рослинність вразив гаряче повітря, який спустився разом із лавиной.

При виверженнях виходить гаряче повітря. Звичайно йде вертикально разом із викидом. Однак у момент сходу лавини порція повітря зійшла разом із потоком донизу й обпекла растительность.

Але чому змусило зійти лавину?

Як відомо, вулкан Карымский викидається з 1996 року. Викиди різні за проектною потужністю. Мабуть, щодня сходу лавини стався потужний викид, насичений гарячим повітрям, змусив була зійти з вершини лавину, образовавшую шарру, і вразила гарячим повітрям растительность.

І тут постає інше запитання. Що змусило повітря зійти разом із лавиною вниз? Можливо на виході з кратера вибухом, що викликає потік, повітря захопило вниз лавиной.

Розділ II.

Вплив на довкілля Великого Трещинного Толбачинского Извержения.

Північний прорыв.

Ландшафт.

Змінився ландшафт місця БТТИ. Нині це выженная шлаково-пепловая пустеля зі шлаковыми конусами і осередками переважно низькою рослинності до 0,5 метри з загиблими деревами, і лісом. Ландшафт місцевості загальний для Північного та Південного прорыва.

Рельеф.

Толбачинское виверження змінило рельєф місцевості. Утворилися нові конуса, эрруптивные центри, провали у землі, шлаковая пустеля, більш вирівняна від цього поверхню землі, потік лавовий від 2 конуса на Північному прорив, який утворив свого роду горбкуватий хребет.

Потік протягається на 2,5 км з приводу колишнього чагарнику і лісу від конуса. Потік лави протікав мовами, поступово вихолодаючи, і у кінці полі округлої форми. Стінки потоку заввишки від 30 до 60 метров.

У кратері глибиною 80 метрів першого конуса Північного прориву на глибині 1,5 метри під остиглої лавою, шлаком і зміненими вулканічним породами похована мерзлотна порода, збережена з холодного сезону (кінця осені, зими). Вона збереглась у результаті осипання порід з крайки кратера. Діаметр кратера 20 метров.

Під 1 конусом під продуктами виверження (шлак, попіл) похований сніг, став ледником. Він багаторічний, не тане повністю тому, що погребен.

Вода від подтаивающего в теплий сезон льодовика живить рослинність, дедалі більшу між 1 конусом і горою 1004.

Растительность.

Позаяк у ході виверження було викинуте на поверхню 2,2 км³ пирокластики, шлаку, лави і попелу, то смертоносними продуктами виверження накрилася величезна площа земель, і загинула вся рослинність у районі БТТИ. Це місце називають аналогом ядерної зими. Від табору на Північному прорив у 1 км пустеля без лісу, лише мох, каменоломка.

Рослинність у районі БТТИ загинула через поразки її хімічнотемпературним опіком і механічного ушкодження. Коли лава викидалася і текла поверхнею землі, вона мала високої температури і від цього згоряла низька рослинність, трава, невисокі кущі. Дерева обгоряли завдяки супровідному лаву газу, констатувавши у своєму складі має шкідливі хімічні речовини. Є мох на конусах. Є загиблі дерева самих конусах. Раніше був пагорб, зчинений внаслідок підняття земної кори в момент створення району, потім за виверженні його засипало продуктами виверження, перетворивши пагорб в конус.

Район БТТИ оточений лісом, чагарниками, багатою видами рослинністю. Однак у самому районі лише залишки кущів кедрача і флора, зросла лише з дрібної фракції, каменях, лаві. Це трава, мох, карликова верба, горобина, осока, іван-чай, кущі заввишки до 2 метрів, маленькі квіточки. Рослинність у районі БТТИ любить дрібну фракцию.

У сопки один кілометрів від Північного прориву починається ліс, рідкісний і навіть місцями в 1,3 км трава, осока, каменоломка. Кількість деревьев~80,100 (поразка рослинності. Сосок округлої форми, у середині провал як кратера. На крайці сопки в центрі уражені дерева, залишки кедрача. Зростає трава, іван-чай. Після сопки далі до лінії горизонту йде загиблий ліс на шлаковому поле.

Ліс проходить смугою широкої від гори Зірка, через сопку Сході від табору на Північному прорив, і відбувається далі через інші конуса. Сосок оточена мертвим лесом.

Тваринний мир

Тваринний світ практично немає у районі БТТИ. Зустрічаються членистоногие (джмелі, комарі, короеды) і лише сліди лосів і ведмедів. Мабуть, вони перетинали зону виверження у пошуках пищи.

Залишкове явище вулканизма.

Вулканизм БТТИ творчо впливає і самі конуса Північного та Південного прориву. Річ у тім, що конуса з крайок досі виділяють у повітря на газ і тепло, що супроводжується високої температурою (від 22,8(С до 200(С і більш 300(С.) Виділення йде осередками з-під порід, що становлять крайки кратерів, під час нього вплив температури на породи, відбувається її зміну цін і пізніше минералообразование. Також котрі виділяються на газ і тепло впливають на атмосферу, змінюючи її хімічний состав.

Південний прорыв.

Ландшафт.

Ландшафт Південного прориву це выженная шлаково-пепловая пустеля з тополиним лісом, невисокими чагарниками і лавовими полями перед конусом.

Рельеф.

Рельєф Південного прориву включає у собі велику рівнину, заповнену лавою і шлаком, Південний конус, лавові і шлакові поля.

Растительность.

Будиночок на Південному прорив. У 1 кілометрів від табору на Північному прорив починається рослинність (тополиний ліс) і відбувається до південної кордону БТТИ. Серед тополь зустрічається осока, каменоломка, іван-чай, трава, мох, кедрач. Зростає усі лаві, засипаній шлаком.

Рослинність зональна. Лава від гори Зірка вклинилася в пихтовый ліс посередині і погубила рослинність. Зараз там ростуть тополі, горобина, гриби, шикша, каменоломка. У сопки Таборового сухостой.

Залишкове явище вулканизма.

Вулканизм БТТИ впливає сам конус Південного прориву. Річ у тім, що з крайки конуса досі виділяється у повітря на газ і тепло, що супроводжується високої температурою. Виділення йде з-під породи, слагающей крайку кратера, внаслідок відбувається вплив температури на породи, відбувається зміну і потім минералообразование. Також вирізняється на газ і тепло впливають на атмосферу, змінюючи її хімічний состав.