Посмотрите на Тихий океан из космоса, и вы сможете провести линию почти вокруг всего его бассейна. Она спускается от Аляски через Японию и Филиппины, мимо Новой Зеландии и снова поднимается вдоль побережий Чили, Мексики и Тихоокеанского Северо-Запада. Вместе они образуют подкову длиной примерно 40 000 километров.
0:20Вдоль этой линии находится большинство действующих вулканов мира — по распространённым оценкам, около трёх четвертей — и примерно 90% землетрясений. Геологи называют её Огненным кольцом.
0:32В этом выпуске мы узнаем, почему существует Кольцо и что оно уже натворило. Мы рассмотрим сильнейшее из когда-либо измеренных землетрясений, произошедшее на Кольце, и извержение, которое охладило всю планету. Затем мы посетим один его участок, который пока спокоен, но ещё далеко не исчерпал себя.
0:53Почему кольцо?
Объяснение начинается с тектоники плит. Дно Тихого океана — это в основном одна огромная плита, Тихоокеанская, с меньшими плитами по её краям, такими как плиты Наска, Кокос, Хуан-де-Фука и плита Филиппинского моря. Почти все они покрыты океанической корой, состоящей в основном из тёмной вулканической породы — базальта, который плотнее пород континентов.
1:17Когда плотная океаническая плита встречается с континентом или с более молодой и лёгкой океанической плитой, она изгибается и уходит под неё, обратно в мантию. Геологи называют этот процесс субдукцией. Например, у побережья Чили плита Наска погружается под Южную Америку со скоростью около 7 сантиметров в год.
1:37Там, где плита изгибается вниз, морское дно прогибается, образуя длинный глубокий жёлоб. Самые глубокие воды на Земле, в Марианском жёлобе, уходят вниз примерно на 11 километров, и этот жёлоб образовался именно так. В этом смысле Огненное кольцо — это на самом деле кольцо желобов.
1:54Огонь рождается из воды. Погружающаяся плита увлекает с собой вниз морскую воду, связанную в её минералах. На глубине около 100 километров эта вода высвобождается в горячие породы над ней и понижает их температуру плавления. Часть породы плавится, расплав поднимается, и в 100–300 километрах позади жёлоба вырастает цепь вулканов.
2:18Каждая дуга Кольца создана одним и тем же процессом: жёлоб в море, где океанское дно опускается, и линия вулканов позади него, где расплавленная порода выходит на поверхность. Между ними часто случаются землетрясения, потому что две плиты не скользят друг относительно друга плавно. Они сцепляются, десятилетиями или столетиями накапливают напряжение, а затем разом проскальзывают.
2:41Самое известное исключение — Калифорния. От Калифорнийского залива на север до мыса Мендосино плиты скользят друг относительно друга вбок, по системе разломов Сан-Андреас, а не погружаются одна под другую. Вот почему на этом участке побережья бывают сильные землетрясения, но нет вулканической дуги. К северу от мыса Мендосино субдукция начинается снова, а с ней и вулканы, такие как гора Шаста и пик Лассен. Наш выпуск о землетрясении Лома-Приета рассказывает историю разлома Сан-Андреас.
Юг Чили, 22 мая 1960 года, вскоре после трёх часов дня. Плита Наска веками упиралась в Южную Америку, сцепившись с ней, и в тот день разлом между ними не выдержал.
3:31Разрыв прошёл вдоль побережья примерно на 1000 километров — от места чуть южнее Консепсьона, мимо Вальдивии и острова Чилоэ, почти до полуострова Тайтао. По многим свидетельствам, тряска длилась около десяти минут. Его записали сейсмографы по всему миру. Его магнитуда, позднее рассчитанная как 9,5, делает его сильнейшим из когда-либо измеренных землетрясений.
3:55В Вальдивии сдвинулась сама земля. Местами вдоль побережья суша опустилась на 2 метра и более, и море пришло навсегда, превратив сельскохозяйственные угодья вдоль рек в болота.
4:08Следом пришло цунами. В открытом море дно рывком поднялось, приподняв весь столб воды над ним. Через несколько минут море обрушилось на побережье Чили, а в одном месте вода поднялась на 25 метров над уровнем моря.
4:24На этом волна не остановилась. В открытом океане цунами движется примерно так же быстро, как реактивный авиалайнер. Через пятнадцать часов после землетрясения оно достигло Гавайев, а через 22 часа — Японии, примерно в 17 000 километрах от Чили.
4:39В Хило, на острове Гавайи, предупреждающие сирены прозвучали за несколько часов до прихода волны, но многие люди спустились на набережную, чтобы посмотреть. Третья волна достигла примерно 35 футов, и погиб 61 человек.
4:55В Японии не было никакого предупреждения, и там волна унесла жизни около 140 человек. Всего землетрясение и цунами унесли жизни, по оценкам, 1600 или более человек в Чили и ещё более 200 по всему Тихому океану.
5:10Затем Кольцо показало вторую сторону своей натуры. Через тридцать восемь часов после землетрясения начал извергаться Кордон-Каулье, вулкан в Андах, — скорее всего потому, что тряска нарушила магматическую систему под ним. Всего за два дня на юге Чили можно было увидеть весь процесс в действии: жёлоб, землетрясение и вулкан.
Это подводит нас к самим вулканам. Через двадцать лет после землетрясения в Чили на Кольце произошло извержение в 48 континентальных штатах США.
5:4318 мая 1980 года, в 8:32 утра, землетрясение магнитудой 5,1 сотрясло гору Сент-Хеленс в штате Вашингтон. Весь северный склон горы съехал вниз — это крупнейший оползень в истории наблюдений, — и вулкан за ним взорвался вбок.
6:01Взрыв повалил леса на расстоянии до 17 миль, пепел выпал в 11 штатах, а гора лишилась 1300 футов своей вершины. Погибли пятьдесят семь человек. Среди них был геолог Дэвид Джонстон, который вёл наблюдения с гребня примерно в 6 милях от вулкана. Его последние слова по радио были: «Ванкувер, Ванкувер, вот оно!»
6:25Учёные наблюдали за горой два месяца, и власти закрыли территорию вокруг неё. Без этих ограничений число погибших почти наверняка было бы гораздо больше. Этот урок касается всего Кольца: вулканы обычно подают предупреждающие знаки, если есть кому их прочитать.
6:42Одиннадцать лет спустя этот урок спас тысячи жизней. Вулкан Пинатубо на Филиппинах молчал около 500 лет, когда весной 1991 года начал пробуждаться.
6:56Учёные с Филиппин и из Геологической службы США распознали предупреждающие признаки и убедили власти провести эвакуацию. 15 июня Пинатубо дал второе по силе извержение двадцатого века: столб пепла поднялся на 35 километров в стратосферу.
7:16Сотни людей погибли, когда пропитанный дождём пепел обрушил крыши их домов, и ещё сотни — в последующие месяцы, от селевых потоков и болезней в переполненных лагерях для эвакуированных. И всё же более 60 000 человек были вовремя выведены из опасной зоны, а эта эвакуация до сих пор изучается как образец управления вулканическим кризисом.
7:38Пинатубо повлиял и на всю планету. Он выбросил в стратосферу около 20 000 000 тонн диоксида серы, который образовал тонкую дымку из капелек; она окутала Землю и отражала солнечный свет обратно в космос. За следующие два года средняя температура земного шара снизилась примерно на полградуса Цельсия.
7:58Следующее землетрясение
Теперь рассмотрим участок Кольца между Северной Калифорнией и островом Ванкувер, известный как зона субдукции Каскадия. Как и на остальной части Кольца, здесь есть зона субдукции в море, жёлоб которой погребён под осадками, и цепь вулканов в глубине суши. Однако за два столетия письменной истории здесь не произошло ни одного сильнейшего землетрясения. Именно это затишье и тревожит геологов.
8:23Долгое время никто не знал, что в Каскадии может произойти сильнейшее землетрясение. Затем, в 1980-х годах, геологи обнаружили на побережье штата Вашингтон леса-призраки: рощи мёртвых кедров, погибших, когда земля внезапно опустилась и солёная вода дошла до их корней. Позже по годичным кольцам их гибель датировали зимой с 1699 на 1700 год.
8:46Решающее доказательство пришло с другого берега океана. Японские записи описывают цунами, пришедшее ночью 27 января 1700 года, хотя в Японии никакого землетрясения не ощущалось. Учёные называют его «цунами-сиротой». Рассчитав время распространения волны в обратном направлении, учёные установили её источник — землетрясение магнитудой 9 у берегов Каскадии около девяти часов вечера 26 января.
9:12Это землетрясение произошло более трёх столетий назад. Геологическая летопись показывает, что сильнейшие землетрясения в Каскадии повторяются нерегулярно: в среднем примерно раз в 500 лет по всей её длине и чаще на юге. Следующее такое землетрясение сотрясёт Сиэтл, Портленд и Ванкувер, а его цунами достигнет некоторых участков побережья всего за 15 минут. Вот почему в регионе проводят учения на случай землетрясений и почему вдоль побережья Орегона стоят сирены оповещения о цунами.
9:43Всё ещё в движении
Огненное кольцо никогда не молчит долго. Вдоль него стоят сотни действующих вулканов. Одна только Япония ощущает около 2000 землетрясений в обычный год, а Тихоокеанская плита продолжает двигаться — от 7 до 10 сантиметров в год — в желоба вдоль своих северных и западных краёв.
10:01Итак, запомните три вещи. Первое: Огненное кольцо отмечает места, где океанические плиты Тихого океана погружаются под соседние, у глубоких желобов по его краю. Второе: это погружение вызывает большинство сильнейших землетрясений мира, включая самое сильное из когда-либо измеренных — в Чили в 1960 году. И третье: вода, которую эти плиты уносят вниз, позволяет породам над ними плавиться, и это создаёт вулканы, окаймляющие Тихий океан.
10:29Почти на всём протяжении этих 40 000 километров дно Тихого океана медленно погружается обратно в недра Земли, и Кольцо будет и дальше изменять окружающие его земли. Спасибо, что смотрели Earth Explained. Подписывайтесь, чтобы не пропустить следующую историю, и смотрите на планету в прямом эфире, в любое время, на EarthWatch 24-7.
