De nouvelles données sur les éruptions des super-volcans de la Terre montrent qu'ils sont capables de provoquer un hiver volcanique de quatre-vingts ans sur la planète.
Supervolcans de la Terre
De nouvelles données sur les éruptions du Supervolcan de Yellowstone (USA) montrent qu'elles peuvent provoquer un hiver volcanique de quatre-vingts ans à travers la planète. Son échelle sera telle que la région de Moscou se transformera en toundra et que la neige restera sur la plaine russe pendant la majeure partie de l'année. L'Amérique souffrira également du nouveau climat, quoique dans une moindre mesure. Pourquoi Yellowstone peut-il devenir pire pour la Russie et le Canada que pour les États-Unis, et une famine centenaire après une telle éruption peut-elle détruire toutes les personnes sur Terre?
Le cinéma et les médias pendant la moitié du XXe siècle ont dit que la guerre atomique détruirait tout le monde - pas par des explosions, mais par des pluies radioactives et l'hiver nucléaire. Elle, selon le mythe des propagandistes, était censée provenir de la conflagration de villes déclenchées par les frappes nucléaires. La suie se lèverait, obscurcissant le soleil - et, par conséquent, des années de légères gelées à l'équateur et moins 50 dans le centre de la Russie.
Depuis, des hordes de mutants radioactifs ont inondé des films sur «l'apocalypse nucléaire», puis les jeux informatiques se sont resserrés. C'est drôle, mais au cours de ces mêmes années, des scientifiques du monde entier ont découvert que les armes nucléaires ne peuvent rien faire de tel. Mais quelque chose d'autre est tout à fait capable, et c'est quelque chose - des supervolcans comme Yellowstone.
Pourquoi devrions-nous nous calmer et cesser d'avoir peur de la bombe
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Pour comprendre ce qu'est vraiment terrible un hiver volcanique, nous devons le comparer à une guerre nucléaire. Le tiers monde, avec la pleine dépense de tout l'arsenal des ogives de tous les pays du monde, émettra 50 à 150 millions de tonnes de suie dans l'atmosphère à partir des villes en feu. Des chercheurs soviétiques et américains sur «l'hiver nucléaire» des années 80, utilisant la modélisation du climat, ont évalué cela comme une catastrophe. Selon leurs estimations, les températures estivales en Russie continentale chuteront de 35 degrés (en dessous de l'hiver) et aux États-Unis de 20 degrés. Et pendant environ une douzaine d'années, les températures dans les deux pays ne reviendront pas à la normale, ce qui exclura complètement la possibilité d'une agriculture normale. Oui, ont dit les scientifiques, les frappes atomiques en elles-mêmes tueraient une plus petite partie de la population des deux superpuissances - mais un hiver nucléaire finirait sûrement tous ceux qui resteraient avec de nombreuses années de faim.
Il y a quelques gros problèmes avec ces calculs. La puissance moyenne des charges nucléaires aujourd'hui est de 1,2 mégatonnes ou moins. Une explosion d'une telle force ne peut assurer la pénétration de suie et de cendres dans la stratosphère, d'où il ne pleut pas. Et tout ce qui est descendu en dessous (dans la troposphère) est rapidement emporté par les pluies (par exemple, la tristement célèbre "pluie noire" d'Hiroshima). Un hiver nucléaire sans suie entrant dans la stratosphère est impossible. Les partisans de l'hypothèse de «l'hiver» ont commencé à supposer que la suie, absorbant la lumière du soleil, se réchaufferait et monterait plus haut, atteignant toujours la stratosphère. Mais personne n'a réalisé d'expériences de ce genre, c'est pourquoi cette hypothèse n'est étayée par rien.
Le deuxième point, et plus important, est qu'il y a déjà eu des explosions super puissantes avec la libération de particules absorbant la lumière sur Terre. L'éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 a eu un rendement de 70 mégatonnes - plus puissant que n'importe quelle bombe humaine. De là, 10 milliards de tonnes de roches solides sous forme de petites particules ont été projetées jusqu'à une hauteur de 35 kilomètres. Un seul volcan moyen a donné 60 à 70 fois plus d'émissions dans l'atmosphère (et plus) qu'une guerre atomique ne peut en donner. Et c'est logique: les explosions nucléaires se font en hauteur, sinon le relief protégera les cibles au sol de l'onde de souffle. Le volcan, en revanche, dépense toute son énergie non pas dans l'atmosphère, mais au sol, c'est pourquoi il soulève plus de poussière.
Nuage de cendres sur le mont Pinatubo trois jours après l'éruption, Philippines, 1991.
De plus, les éruptions volcaniques produisent beaucoup de dioxyde de soufre (Pinatubo - 20 millions de tonnes). Le SO2 crée immédiatement de puissants aérosols anti-effet de serre qui sont bien plus dangereux que la suie des incendies nucléaires. La suie empêche la surface de la Terre de se réchauffer, mais réchauffe l'atmosphère qui l'entoure. En fin de compte, cette chaleur devrait périodiquement déchirer la «couverture de suie» de la planète, permettant à la surface de se réchauffer. Les aérosols de soufre reflètent simplement l'énergie du Soleil dans l'espace - c'est-à-dire que l'air ne se réchauffe pas même en altitude. Habituellement, le dioxyde de soufre et ses dérivés ne sont pas dangereux, ils sont rapidement éliminés de la troposphère par la pluie. Le pinatubo et les éruptions volcaniques plus puissantes sont terribles car ils projettent du SO2 dans la stratosphère, où il n'y a pas de pluie, et d'où les aérosols ne peuvent descendre que très lentement - sous leur propre poids.
Il est facile de voir qu'en 1991, Pinatubo a pollué l'atmosphère des dizaines de fois plus qu'une guerre nucléaire ne le pourrait. Et quoi, la température a-t-elle vraiment chuté de 20 à 35 degrés? Les températures mondiales moyennes en 1991-1993 ont effectivement baissé - cependant, de 0,5 degré. Dans ce contexte, les histoires sur l'hiver nucléaire semblent très douteuses. Et les auteurs des travaux à ce sujet ne mentionnent pas un mot sur la manière dont 150 millions de tonnes d'émissions «nucléaires» dans l'atmosphère pourront faire ce que même 10 milliards de tonnes d'émissions volcaniques réelles n'ont pas maîtrisé.
Parking aux Philippines après l'éruption du mont Pinatubo, les voitures sont couvertes de cendres. F
Philippines après Pinatubo: Les cendres tombant du ciel se sont accumulées sur la peau de l'avion, ont changé de centre de gravité et ont relevé le nez.
Ce que les volcans peuvent et que sont les supervolcans
Cela vaut la peine d'être compris: les 70 mégatonnes de Pinatubo en 1991 sont une éruption assez petite. Krakatoa en 1883 a donné 200 mégatonnes et 25 kilomètres cubes d'émissions, Tambor en 1815 - 800 mégatonnes. Après Tambora (milliards de tonnes de cendres et d'émissions de SO2) en juin 1816, la neige a commencé à tomber dans l'état de New York, et c'est au sud de Sotchi. Au Québec, au même moment, 30 centimètres de neige fraîche sont tombés en quelques jours. La lune dans le ciel semblait souvent bleuâtre ou même complètement verte - les particules éjectées par l'éruption déformaient les couleurs habituelles des corps célestes.
Le tableau de Munch "The Scream" a été peint après Krakatoa - et montre avec précision les changements de couleur du ciel.
Notre pays a été gravement touché par une seule éruption de ce type - le volcan péruvien Huaynaputina en 1600. Une fois que les aérosols de soufre sont entrés dans l'atmosphère, ils sont rapidement transportés à travers la planète. Les gelées estivales sont donc devenues un invité fréquent dans notre pays. En 1601-1603, il n'y avait pas de récolte dans le pays, c'est pourquoi la grande famine et les troubles ont commencé.
La peinture de Munch "The Scream" a été peinte d'après Krakatoa - et montre avec précision les changements de couleur du ciel.
Mais, pour être honnête, ce sont toutes de petites choses. Les volcans répertoriés sont des volcans ordinaires, auxquels le liquide chaud fondu provient de la croûte terrestre. Les supervolcans sont beaucoup plus dangereux, car le magma leur vient du manteau supérieur, où les pressions et les températures sont beaucoup plus élevées. Il y a 70 000 ans en Indonésie, l'un de ces explosifs a explosé: le supervolcan Toba. La puissance de l'éruption est difficile à calculer, mais il est clair qu'elle était beaucoup plus grande que l'ensemble de l'arsenal nucléaire humain.
7 trillions de tonnes de particules solides se sont élevées dans l'air, dont 2 trillions de cendres. "Nuclear Winter" avec ses 150 millions de tonnes de suie dans ce contexte sont des jouets pour enfants. Un véritable hiver volcanique est arrivé. Les températures annuelles moyennes ont chuté, selon les estimations modernes, de 1 à 3 degrés. Cela semble un peu, mais c'est la différence de température annuelle moyenne entre Yaroslavl (plus trois) et Mourmansk (plus un). Nous vous rappelons qu'il y a des champs près de Yaroslavl et de la toundra autour de Mourmansk.
Ce n'est pas seulement le froid qui a tué. Le fait est que pour chaque degré de baisse des températures moyennes annuelles, l'évaporation de l'eau de la surface de la terre diminue de plusieurs pour cent. Sans vapeurs, il n'y a nulle part où prendre l'eau pour la pluie sur la terre. De nombreuses régions ont connu une sécheresse à long terme. Avec ses deux modestes diplômes, Toba a détruit la plupart des Homo sapiens alors vivants.
En plus du temps froid et de la sécheresse, l'Asie du Sud a également été frappée par la mort des sols. En Inde, une couche de cendres tombée après cette éruption (rappelons-nous, elle a eu lieu dans la lointaine Indonésie), atteignait 10 à 15 centimètres. Sur les sols recouverts, aucune plante n'a poussé pendant longtemps, les herbivores ont commencé à mourir, suivis des chasseurs. Presque toutes les personnes qui ont réussi à quitter l'Afrique sont mortes, et même sur le continent noir, le nombre total de personnes est tombé à plusieurs milliers.
Yellowstone: calibre principal
D'accord, Toba a considérablement réduit la population de notre espèce et détruit tous les colons humains en Asie. Et qu'en est-il de Yellowstone, si effrayé par les médias?
De nouveaux travaux de géologues américains de l'Université de Californie à Santa Barbara (États-Unis) ont montré que la dernière éruption majeure de Yellowstone il y a 639000 ans était en fait deux éruptions à la fois - avec des interruptions pendant des siècles. Au total, plus d'un millier de kilomètres cubes de cendres ont été jetés dans l'atmosphère - plusieurs trillions de tonnes.
Le plus intéressant dans le travail s'est avéré être les mesures de température dans les couches qui ont suivi immédiatement après les éruptions. Les deux fois, la température annuelle moyenne a chuté de plus de trois degrés. Ce qui s'est passé équivaut à la transformation du centre de la Russie en toundra de la péninsule de Kola. Ce qui est particulièrement important, c'est que la durée des deux hivers volcaniques il y a 639 mille ans était d'environ 80 années consécutives.
Le supervolcan Yellowstone ne ressemble pas actuellement à un redoutable destroyer. Seule la caldeira en restait. Il s'agit d'un bassin géant, si énorme qu'il occupe la majeure partie du parc national du même nom, comprend un lac et de nombreux geysers - la principale attraction touristique de ces lieux.
Imaginez qu'une éruption de ce genre se produise demain. Les pays du nord, en particulier le Canada et la Russie, seront les plus durement touchés. Le climat de ces lieux n'est de toute façon pas très favorable à l'agriculture. Volgograd et Rostov-sur-le-Don, avec leurs + 8-9 degrés Celsius, conserveront en théorie la possibilité de l'agriculture - cependant, au niveau de la région de Moscou et de la région de Toula. Mais la pluie sur ces terres peut ne pas tomber - et ainsi pendant 80 années consécutives. Qui fera pousser du pain dans de telles conditions? Il est stupide de compter sur les importations en provenance de l'étranger, comme à l'époque soviétique. L'exportateur n ° 1 de l'époque (USA), et en même temps le Canada, seront recouverts d'une épaisse couche de cendres sur laquelle rien ne poussera du tout. Oui, la Floride et la Californie n'auront pas assez de cendres, mais après tout, un tiers de milliard d'habitants américains devront également manger quelque chose. Les cultures tomberont même là où il n'y a pas de cendres. Il est peu probable que l'UE puisse exporter quoi que ce soit après que la température annuelle moyenne ait chuté de trois degrés.
Sous la caldeira de Yellowstone, à une profondeur d'environ 8 mille mètres, il y a une bulle de magma géante avec une température de plus de 800 degrés Celsius. Les sources chaudes apportent du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène à la surface.
Des récoltes réduites renverseront l'Afrique et l'Amérique latine, sans pluie, c'est inévitable. Mais il vaut mieux oublier tout de suite l'aide alimentaire de l'ONU. 80 ans de faim désespérée obligeront chacun à accumuler ce qu'il peut cultiver. Personne n'aidera personne à l'étranger. Même si dans une année il y a assez de céréales, tout dirigeant sensé le mettra simplement en stock. Il est difficile de dire combien de personnes mourront de Yellowstone aux États-Unis, mais nous pouvons certainement dire que la faim et le froid deviendront une catastrophe à l'échelle planétaire, dont personne ne se cachera. À la fin de 80 ans d'hiver volcanique, les populations des pays les plus septentrionaux pourraient décliner considérablement.
Bien sûr, ce ne seront pas tous les "bonus" de la nouvelle super-éruption de Yellowstone. 80 ans du climat de Mourmansk transformeront les forêts qui nous entourent en toundra ou forêt-toundra. La neige couvrira la plaine russe pendant la majeure partie de l'année. Nous gardons modestement le silence sur le sort de la Sibérie: chacun peut l'imaginer lui-même.
ça peut toujours être pire
Si par hasard il vous a semblé que la transformation de la Patrie en un désert enneigé et la mort d'un nombre inconnu de millions de personnes d'une gloire centenaire est un problème, alors nous nous empressons de vous consoler. Il y a eu des cas pires dans l'histoire de la planète.
À eux seuls, les supervolcans ne peuvent pas frapper plus fort que Yellowstone. Oui, à partir des billions de tonnes de cendres dans la stratosphère, beaucoup mourront. Mais comme nous le savons par l'histoire de notre espèce Homo, l'homme ne meurt pas si facilement. Nous sommes très forts. Même les chasseurs à moitié nus en Afrique il y a 70 000 ans n'ont perdu que la majeure partie de leur population. Il y a 639 mille ans, il y avait plusieurs espèces du même genre Homo sur Terre. Aucun d'entre eux, comme nous le savons, ne s'est éteint. Les gens d'aujourd'hui savent comment faire des conserves, peuvent cultiver de la levure et fabriquer des serres industrielles chauffées par l'eau des centrales électriques. Ils peuvent le gérer. Mais pas tous.
Les supervolcans peuvent cependant être stimulés. Non, les articles de journaux sur le fait que les bombes nucléaires peuvent lancer Yellowstone n'ont rien à voir avec la réalité. La fréquence des ondes sismiques capables de lancer des super-éruptions est bien inférieure à celles qui peuvent générer même les bombes thermonucléaires les plus puissantes. Mais il y a des forces dans l'Univers bien pires que même nos meilleures bombes.
Il y a 66 millions d'années, un astéroïde d'environ dix kilomètres de diamètre a frappé la Terre dans l'actuel Mexique. La puissance de l'explosion était de 100 millions de mégatonnes - 12 000 arsenaux nucléaires modernes de personnes. Le cisaillement et les ondes sismiques longitudinales de l'événement ont fait le tour de la planète entière et se sont formés dans l'hémisphère oriental opposé. Même avant l'astéroïde, les volcans ont commencé à éclater loin à l'Est, créant les pièges du Deccan - d'énormes champs de lave qui occupaient autrefois un million et demi de kilomètres carrés. Immédiatement après l'impact, l'afflux de magma du manteau dans cette région a fortement augmenté.
Imaginez que vous remplissez une grosse boule de caoutchouc avec de l'eau et percez un petit trou sur l'un de ses côtés. Ensuite, quelqu'un a pris et a frappé un coup puissant sur la balle avec une masse - du côté opposé au trou. Qu'arrive-t-il au jet du trou? L'impact de l'astéroïde Chicxulub a intensifié le volcanisme dans le monde entier, y compris l'Hindustan. Plus de 70% des échelles Deccan se sont déversées immédiatement après l'impact de l'astéroïde.
L'ampleur de l'hiver volcanique causé par les pièges Deccan est beaucoup plus forte que le réchauffement de Yellowstone. L'effusion de lave a duré des dizaines de milliers d'années, et pendant tout ce temps, la température sur Terre est restée très basse et les précipitations étaient rares. Parmi les dinosaures, un seul groupe de maniraptors a survécu - ceux qui ont donné naissance à des oiseaux. Et ils, apparemment, n'ont surmonté le désastre du Chicxulub et des Deccan Traps que parce qu'ils savaient déjà voler et ont perdu leurs dents, ce qui a grandement aidé à trouver la nourriture qui était devenue une rareté.
On ne peut pas dire que la pire catastrophe s'est produite il y a 66 millions d'années. Il y a 252 millions d'années, une histoire étrangement similaire s'est produite en Sibérie. Les pièges sibériens sont encore plus grands que ceux du Deccan. Hélas, on ne sait pas où l'astéroïde aurait pu tomber, capable de provoquer la catastrophe sibérienne. Le fait est que la croûte océanique, là où l'impact aurait dû se produire, «ne vit pas» pendant plus de 200 millions d'années. Il est nettement plus lourd que continental et s'enfonce constamment dans le manteau, où il fond sans laisser de trace.
Pièges sibériens - des couches colossales de lave qui ont éclaté il y a un quart de milliard d'années.
Jusqu'à très récemment, on croyait que la plus grande extinction permienne était causée par une forte augmentation de la température, qui entraînait des émissions de dioxyde de carbone. En 2017, de nouveaux travaux de chercheurs suisses ont montré que tout était pareil avec l'extinction des dinosaures. Les émissions de cendres et de dioxyde de soufre, au contraire, ont entraîné une forte baisse de température et une grave glaciation. Seule l'extinction du Permien était pire que celle qui a tué les dinosaures: il y a 252 millions d'années, même les insectes sont morts en masse, ce qui ne s'est pas produit il y a 66 millions d'années.
Si demain est une guerre, si demain est une campagne, comme toujours, personne n'est prêt ici
Contrairement à certains articles de presse, les gens ne savent pas encore prédire les éruptions supervolcaniques. Yellowstone explosera-t-il demain, ou le supervolcan des champs Phlégréens couvrira-t-il à nouveau l'Europe de cendres jusqu'au Donbass, comme il y a 40 000 ans? Honnêtement, personne ne le sait. Ils pourraient tout aussi bien dormir pendant des dizaines de milliers d'années.
Mais que se passe-t-il si cela arrive? Oui, nous ne pouvons ni prédire ni arrêter la super éruption. Mais les gens en tant qu'espèce y survivront, avec des millions de victimes. C'est plus difficile si un gros astéroïde tombe sur la planète et déclenche des éruptions monstrueuses, telles que celles créées par le Deccan ou les pièges sibériens. Aujourd'hui, la planète n'a aucun moyen de défense anti-astéroïde. Cependant, il n'y a pas encore de gros astéroïdes, dont les orbites peuvent se croiser avec celles de la Terre. Mais s'ils apparaissent, il ne sera pas possible de réagir rapidement à la menace. Nous n'avons pas les fusées super lourdes nécessaires, et la détonation d'un tel astéroïde n'est pas la chose la plus facile.
Vous ne pouvez remarquer à l'avance que ceux d'entre eux qui appartiennent à notre système solaire. Ils ont des orbites répétitives dans lesquelles ils se déplacent autour du Soleil. En octobre 2017, les astronomes ont vu pour la première fois un astéroïde qui pourrait apparaître sans aucun avertissement. Il s'agit de l'astéroïde interstellaire A / 2017 U1, découvert seulement le 14 octobre 2017. Trois jours avant cela, il a approché notre planète de 24 millions de kilomètres. L'objet nous est venu, vraisemblablement du système Vega. Depuis que le corps s'est approché de la direction du Soleil, jusqu'au tout dernier moment, il n'était pas visible à travers les télescopes - le luminaire a obscurci A / 2017 U1.
Un tel "don du destin" peut facilement déclencher une nouvelle série d'éruptions volcaniques catastrophiques. Très probablement, ni les humains ni les autres gros animaux ne pourront survivre à la nouvelle catastrophe permienne.
Alexandre Berezin
