Інститут вулканології ДВО РАН

Звіт по проекту "Вплив вулканізму і поствулканіческіх процесів на навколишнє середовище".

Петропавловськ-Камчатський

2003

Введення

Вулкани впливають на природне середовище і на людство декількома способами. По-перше, прямим впливом на навколишнє середовище вивергають вулканічних продуктів (лав, попелом і т. п.), по-друге, впливом газів і тонких попелом на атмосферу і тим самим на клімат, по-третє, впливом тепла продуктів вулканізму на лід і на сніг, часто покривають вершини вулканів, що призводить до катастрофічних селям, повеней, лавинам, по-четверте, вулканічні виверження зазвичай супроводжуються землетрусів і т. д.. Але особливо довготривалі і глобальні впливу вулканічного речовини на атмосферу, що відбивається на зміні клімату
Землі.

При катастрофічних виверженнях викиди вулканічного пилу і газів, сублімує частинки сірки та інших летких компонентів, можуть досягати стратосфери і викликати катастрофічні зміни клімату. Так, в XVII столітті після катастрофічних вивержень вулканів Етна в Сицилії та Гекла в
Ісландії замутніння стратосфери призвело до різкого дворічному похолодання, масового неврожаю і загибелі худоби, епідеміям які охопили всю Європу і викликали 30-50 (-ве вимирання європейського населення. Такі виверження, часто мають експлозівний стиль, особливо характерні для островодужних вулканів. Фактично за таких виверженнях ми маємо природну модель
"Ядерної зими".

Аналогічний ефект мало виверження вулкану Тоба в Індонезії 75 тисяч років тому, коли на земну поверхню було винесено не менше 1000 км3 лави і викинуто в стратосферу близько 5 * 10 9 тонн аерозолів сірчаної кислоти, які викликали кліматичний ефект типу "ядерної зими".

Дослідниками показано, що найбільш помітний вплив вулканізму на навколишнє середовище виявлено на стадії великих вивержень. Наприклад великі виверження Ключевського і Авачинська вулканів (1944-45 рр.). Безіменного
(1952-57 рр..), Шивелуч, і БТТІ (1975-1976 рр..), Вулкани Південних курив і
Алаід. Наведені виверження мають індекс експлозівності 4-5, що означає явне і помітний вплив на стратосферу. При виверженнях вулканів
Ключевського, Авачинська відбулося утворення нормальних плініанскіх еруптивних колон, що досягли висоти 12-15 км, вище Тропопауза. Висока концентрація діючих вулканів в Курило-Камчатському регіоні їх велика висота і низький рівень стратосфери сприяють утворенню полярних туманів та полярного руйнування озонового шару.

Емісія газів пасивно дегазуючих вулканів в цілому може надавати глобальний вплив на склад атмосфери. Так плініанскіе і ко-ігнімбрітових колони виносили вулканічний матеріал у тропосферу з утворенням аерозольного хмари, полярних димок і порушенням стану полярного озонового шару.

Розділ I

Вплив на навколишнє середовище вулкана Каримскій.1

Каримський вулкан активний в останні роки. У 1996 році відбулося одночасне виверження Каримський озера і однойменного вулкана. Крім впливу на геологію, воно вплинуло на екологію району: до викиду великої числа попелу, шлаку, вулканічних бомб, пірокластікі і отруйного газу.
Попіл покрив дно кальдери, піднявся в атмосферу і з потоками повітря перенісся на великі відстані і випадав, покриваючи шаром рослинність, пірокластіка утворила потік 1996 року, шлаки і попіл вкрив підніжжя
Каримський вулкана і дно кальдери.

Виверження як відомо має подвійне вплив на навколишнє середовище.

По-перше це руйнівний вплив. Продукти виверження гублять флору, фауну району та довколишніх місць, водойми, отруюють повітря. Після діяльності вулкана, особливо катастрофічною, довгий час у районі виверження немає рослинності і тварин. Коли життя все ж таки з'являється в районі виверження, то вона не так інтенсивно поширюється.

вулканізм визначає форми і прихильність життя. Наприклад, рослинність в кальдере вулкана Каримський. В основному це ялівець, іван-чай, полярна верба, кущі жимолості і голубики. Лише у нарзанового струмка і по берегах річки каримська поширена висока трава і кущі верби.
Але в більшості своїй це невисокі рослини-низькі чагарники, притиснуті до землі. Біля підніжжя і на самому підніжжі рослинність представлена тільки полярної вербою. І хоча рослинність є в районі активного вулкана, вона пригнічена їм-уражена попелом має жовті обпалені листя, пригнутися до землі.

Поразка виражається також у тому, що попіл покриває шаром листя і в результаті газообмін сповільнюється, і рослини не в повній мірі виділяють O2 в атмосферу.

Тваринний світ в Каримський центрі теж не багатий. В основному це зайці, ведмеді, гризуни, птахи. Але вони поширені на віддалі від активного вулкана.

У червні в Каримський центрі сталася подія, яка наочно показує, як вулканізм впливає на фауну і флору зокрема. На нього є 2 припущення на думку В. Л. Леонова, і Д. В. Кобренкова.

Припущення 1.

Разом з іншими продуктами виверження (попіл, лава, бомби, шлак), вивергається газ, він періодично викидається з вулкана з характерним свистом і шумом. І в червні по південному схилу з вершини вулкана зійшов потік, що складається з уламків, попелу, шлаку і, ймовірно, газу. Потік розділився на декілька мов, які розтеклися півколом по підніжжя південного схилу вулкана.

В результаті сходу потоку на схилі від вершини до підніжжя утворилася шарра-вироблена неглибока долина висотою 1500 метрів
(висота вулкану). Через те, що підніжжя вулкана обрамлює рослинність, що піднімається з кальдери каримська до самого вулкану, рослини наражаються на небезпеку. Так і сталося. Через ураження газом трава пожовкла і засохла.

Рослини мають в даний момент подвійний вигляд. З боку кальдери зелений, а з боку вулкана-жовтий.

настрашене рослини з кожної зі сторін по-різному. В одному місці відстань від відкладень потоку до рослинності 10 метрів, в іншому-2 метра. І судячи з того, що трава вражена біля підніжжя вулкана на великому відстані від відкладень, газ пройшов далі, ніж зупинився потік.

Припущення 2.

Можливо, рослинність побив гаряче повітря, що спустився разом з лавиною.

При виверженнях виходить гаряче повітря. Зазвичай він йде вертикально разом з викидом. Але в момент сходження лавини порція повітря зійшла разом з потоком вниз і обпекла рослинність.

Але що змусило зійти лавину?

Як відомо, вулкан Каримський вивергається з 1996 року. Викиди різні по потужності. Імовірно, у день сходження лавини стався потужний викид, насичене гарячим повітрям, що змусив зійти з вершини лавину, утворилася шарру, і вразила гарячим повітрям рослинність.

І тут виникає інше питання. Що змусило повітря зійти разом з лавиною вниз? Можливо при виході з кратера під час вибуху, що викликала потік, Повітряний захопило вниз лавиною.

Розділ II

Вплив на навколишнє середовище великі тріщини Толбачінского Виверження.

Північний прорив

Ландшафт

Змінився ландшафт місця БТТІ. Зараз це Вижену шлакової-Попільні пустеля з шлаковими конусами і вогнищами переважно низької рослинності до 0,5 метра із загиблими деревами і лісом. Ландшафт місцевості загальний для Північного і Південного прориву.

Рельєф

Толбачінское виверження змінило рельєф місцевості. Виникли нові конуса, ерруптівние центри, провали в землі, жужільна пустеля, більш вирівняна через це поверхню землі, потік лавовый від 2 конуса на
Північному прорив, який утворив свого роду горбистий хребет.

Потік простягається на 2,5 км по колишньому чагарнику і лісу від конуса.
Потік лави тек мовами, поступово остигаючи, і утворив наприкінці поле округлої форми. Стінки потоку висотою від 30 до 60 метрів.

У кратері глибиною 80 метрів першого конуса Північного прориву на глибині 1,5 метра під остигнула лавою, шлаком і зміненими вулканічним породами похована мерзлотная порода, що збереглася з холодного сезону
(кінця осені, зими). Вона збереглася внаслідок осипання порід з кромки кратера. Діаметр кратера 20 метрів.

Під 1 конусом під продуктами виверження (шлаки, попіл) похований сніг, що став льодовиком. Він багаторічний, не тане повністю з-за того, що похований.

Вода від підтає в теплий сезон льодовика живить рослинність, зростаючу між 1 конусом і горою 1004.

Рослинність

Так як під час виверження було викинуто на поверхню 2,2 км3 пірокластікі, шлаку, лави і попелу, то смертоносними продуктами виверження накрилася величезна площа землі, і загинула вся рослинність в районі
БТТІ. Це місце називають аналогом ядерної зими. Від табору на Північному прорив у 1 км пустеля без лісу, лише мох, каменоломка.

Рослинність в районі БТТІ загинула через ураження її хімічно - температурним опіком і механічного пошкодження. Коли лава вивергалася і текла по поверхні землі, вона мала високу температуру і через це згоряла низька рослинність, трава, невисокі кущі. Дерева обгорає завдяки супроводжуючому лаву газу, який у своєму складі має шкідливі хімічні речовини. Є мох на конусах. Є загиблі дерева на самих конусах. Раніше був пагорб, що утворився внаслідок підняття земної кори в момент створення району, потім під час виверження його засипало продуктами виверження, перетворивши пагорб в конус.

Район БТТІ оточений лісом, кущами, багатої видами рослинністю. Але в самому районі лише залишки кущів кедрач і флора, що росте тільки на дрібній фракції, каменях, лаві. Це трава, мох, карликова верба, горобина, осока, іван-чай, кущі заввишки до 2 метрів, маленькі квіточки. Рослинність в районі БТТІ любить дрібну фракцію.

У сопки в 1 км від Північного прориву починається ліс, рідкісний і місцями в
1,3 км трава, осока, каменоломка. Кількість дерев ~ 80,100 (поразка рослинності. Сопка округлої форми, в середині провал у вигляді кратера. На кромці сопки і в центрі уражені дерева, залишки кедрач. Росте трава, іван-чай. Після сопки далі до лінії горизонту йде загиблий ліс на шлаковому поле.

Ліс проходить широкою смугою від гори Зірка, через сопку на сході від табору на Північному прорив, і йде далі через інші конуса. Сопка мертвим оточена лісом.

Тваринний світ

Тваринний світ практично відсутня в районі БТТІ. Зустрічаються членистоногі (джмелі, комарі, короїди) і тільки сліди лосів і ведмедів.
Ймовірно, вони перетинали зону виверження в пошуках їжі.

Залишковий явище вулканізму

вулканізм БТТІ творчо впливає і на самі конуса Північного і Південного прориву. Справа в тому, що конуса з країв до цих пір виділяють в атмосферу газ і тепло, що супроводжується високою температурою (від 22,8 (С до 200 (С і понад 300 (С.) Виділення йде вогнищами з-під порід, що складають кромки кратерів, в ході його йде вплив температури на породи, відбувається її зміна і пізніше мінералообразованіе. Також виділяються газ і тепло впливають на атмосферу, змінюючи її хімічний склад.

Південний прорив

Ландшафт

Ландшафт Південного прориву це Вижену шлакової-Попільні пустеля з Тополиним лісом, невисокими чагарниками і лавовими полями перед конусом.

Рельєф

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

Рослинність

Будиночок на Південному прорив. У 1 км від табору на Північному прорив починається рослинність (тополиний ліс) і йде до південного кордону БТТІ.
Серед тополь зустрічається осока, каменоломка, іван-чай, трава, мох, кедрач.
Зростає все на лаві, засипаної шлаком.

Рослинність зональна. Лава від гори Зірка вклинилася у смерековий ліс по середині і погубила рослинність. Зараз там ростуть тополі, горобина, гриби, шікша, каменоломка. У сопки Лагерній сухостій.

Залишковий явище вулканізму

вулканізм БТТІ впливає на сам конус Південного прориву. Справа в тому, що з кромки конуса до цих пір виділяється в атмосферу газ і тепло, що супроводжується високою температурою. Виділення йде з-під породи, складають крайку кратера, в результаті відбувається вплив температури на породи, відбувається її зміну і пізніше мінералообразованіе. Також виділяється газ і тепло впливають на атмосферу, змінюючи її хімічний склад.