Биовулканология

 

Связь оледенений и вулканов

Косвенное влияние вулканической деятельности на жизнь

 

В период извержения вулканов воздушные течения быстро разносят взвешенный выброшенный материал, загрязняя атмосферу над огромными участками земной поверхности.

 

Известно, что вулканическая Пыль от вулкана Кракатау В 1883 г. за 13 дней обогнула земной шар, оставаясь в слоях стратосферы еще несколько месяцев. Частицы пепла, выброшенного вулканом Агунг на острове Бали (Индонезия) В 1963 г., были обнаружены на высоте около 20 км в QIIIA (Техас) и над штатом Виктория в Австралии. Пепел от взрыва Безымянного Bn1956 г. через несколько сутрк появился в верхних слоях тропосферы вблизи Лондона. Космонавт Г. М. Стрекалов вспоминает, что Пепловая туча при извержении Алаида в 1981 г. простиралась от Северных Курильских островов через весь Тихий океан до берегов Северной Америки.

 

Загрязнение атмосферы вулканическим пеплом не проходит бесследно. Ряд советских и зарубежных ученых установили, что оно может- вызвать в течение нескольких месяцев или лет уменьшение, прозрачности атмосферы и ослабление солнечной радиации на 10— 20%. Пылевые частицы становятся своего рода ядрами конденсации, способствуя развитию облачности. Есть расчеты, согласно которым увеличение облачности на 10% ведет к понижению среднегодовой тепературы на 2°С.

 

200 лет назад Бенджамен Франклин предположил, что вулканическая пыль и газы могут оказаться причиной изменения климата. Современные расчеты показали, что наибольшие отклонения температуры отмечаются во второй (после извержения) месяц, а для возвращения температуры к норме требуется по крайней мере несколько месяцев. Отклонения температур могут быть очень значительны. Так, в местностях, оказавшихся на пути пеплового шлейфа Сент-Хеленса в мае 1980 г., дневная температура упала на 8°С, а ночная по* высилась на 4—6°С. Дело в том, что пепловые частицы хорошо поглощают и испускают тепловое излучение, не давая ночью остыть нижним слоям атмосферы.

 

Есть мнение, что колебания прозрачности атмосферы из-за взвешенных частиц могут привести к столь существенному глобальному изменению климата, что оно вполне может закончиться крупной климатической катастрофой. Одним из первых такую идею высказал американский метеоролог В. Хамфрис, анализировавший результаты последствий гигантских извержений вулканов Кат- маи и Кракатау. К этому можно добавить, что сильнейшее извержение Тамбора в 1815 г., когда в воздух было выброшено до 186 км3 пирокластического материала, повлияло на климат Европы и Северной Америки. Следующий за извержением год называют «годом без лета». В Лондоне, например, было холоднее в среднем на 2— 3°, а в Северной Америке в тот сезон не вызрел урожай.

 

М. И. Будыко сформулировал концепцию о возможности в- прошлом аэрозольных катастроф. Она основана на анализе и математических расчетах понижения текь- пературы нижних слоев атмосферы в случае совпадения нескольких крупных извержений или в случае одного извержения, но на порядок более мощного, чем извержения Катмаи или Кракатау. Такие катастрофы могли сопровождаться понижением средней глобальной температуры на 5—10°С и более, что, конечно, оказывало влияние на живые организмы. Родилась гипотеза" объясняющая этим массовые вымирания живых организмов в геологическом прошлом.

 

И. В. Мёлекесцев установил, что есть связь по времени между крупнейшими вспышками взрывной вулканической деятельности и плейстоценовыми (средняя из трех эпох, четвертичного периода истории Земли) оледенениями. Это интригующее открытие. Вулканическую деятельность в этом случае нужно рассматривать, конечно, не единственным фактором,- способствовавшим оледенениям. Но она, вероятно, могла быть дополнительным импульсом, который приводил к росту ледников.

 

Региональный аспект. Изменения среды обитания животных, растений и микроорганизмов под воздействием вулканогенных факторов в региональном масштабе представляют собой следствия- прямого воздействия взрывов, отложений выброшенного материала, палящих, туч, газов. Но кроме того, это следствия пожаров, цунами, электромагнитных аномалий и других явлений, которые нередко сопровождают извержения. При этом из- за мощных выбросов в атмосферу летучих компонентов возрастает минерализация атмосферных осадков, увеличивается содержание в них ионов, понижаются значения РН.

 

Известны исследования Л. А. Башариной, установившей существенное влияние вулканизма на атмосферные осадки и воздух на Камчатке. Пеплы, содержащие большое количество водно-растворимых веществ, изменяют химический состав почв, радиационную обстановку. Небольшие пепловые присыики ведут к модификации зонального почвообразовательного процесса, а погребение пеплами почв, означает начало новой фазы почвообразования с формированием слоисто-пепловой почвы. В зависимости от времени года, периодичности и количества выпадающего непла отмечено* либо ускорение Схода снега до 15—20 дней, либо, наоборот, задержка снеготаяния более чем на две недели или даже консервация Снежников. По мнению И. А. Соколова, пеплопады влияют и на биологический круговорот.

 

Все это так или иначе отражается прежде всего на растительности. С погребением подстилки и нижних ярусов растительных сообществ изменяются условия естественного возобновления древесных и других, растений, причем реакция разных видов неодинакова, что приводит к изменению сообществ в целом. В частности, повышается роль пионерных видов даже в сомкнутых группировках. Оказывая губительное воздействие' на некоторых насекомых, пеплопады нарушают пищевые (трофические) связи в сообществах, что порой может привести к нежелательным последствиям для сельскохозяйственных культур. Известно, что при извержении вулкана Парику- тйн (Мексика, 1943 г.) в его окрестностях погибли насекомые, уничтожавшие вредителей сахарного тростника.'В результате в тот год плантации сахарного тростника пострадали от этих вредителей.

 

Региональные аспекты влияния^ вулканической деятельности на живые организмы, и прежде всего на растительность, тесно смыкаются с проблемой вулканического районирования и прогноза вулканической опасности. Разумеется, это актуально для регионов, где сосредоточены активные вулканы. В 1962 г. своеобразная прЬг- нозная карта была составлена Мархининым для Камчатки и Курильских островов. При ее составлении были учтены опасные явления, сопровождающие извержения, рельеф местности, характер деятельности каждого вулкана. Прогноз ущерба лесам оправдался практически во всех случаях значительных извержений.

 

Есть мнения о том, что вулканическая деятельность может оказаться важным региональным фактором изменений в экосистемах океанов и морей. К. С. Сидоров пришел к пониманию необходимости учета вулканизма при анализе установленных им изменений в -структуре прибрежных донных сообществ Командорских островов. Его вывод таков: уровень биологической продуктивности у берегов Командорских островов тесно связан со взрывами камчатских вулканов. Суть этой связи в том, что пеплы Алаида (1981 г.) и Толбачика (1975—1976 гг.) могли быть своеобразными удобрениями, стимулировавшими необычайно мощное развитие бобровой капусты в несвойственных ей местах, с проникновением ее на значительные глубины (18—20 м). Одновременно наблюдалось мощное развитие; фитопланктона, главным образом перидиней, крупные вспышки которых вызывают цветение моря, известное под названием «красный прилив».

 

В силу развившихся заморных явлений.поля бобровой капусты стали причиной гибели многих беспозвоночных и рыб. Они стали своеобразным барьером, препятствующим проникновению взрослых животных и планктонных личинок в литораль (прибрежные зоны) и верхние горизонты сублиторали. Продукты метаболизма от цветения фитопланктона в" виде слизи заполняли впадины и расщелины на донном склоне, вытесняя подвижных обитателей на приподнятые участки дна, где наступало их «перенаселение». В итоге было подорвано воспроизводство морских ежей — кормовых объектов ценнейшего морского зверя — калана. Сработала сложнейшая цепь взаимосвязей в биологическом сообществе.

 

Анализ карт распределения биогенных элементов, первичной продукции и хлорофилла в поверхностных слоях Мирового океана, по мнению Сидорова, подтверждает предположение о том, что наиболее продуктивные зоздл находятся либо в непосредственной близости от районов активной вулканической деятельности, либо тесно связаны с ними господствующей атмосферной циркуляцией или направлением поверхностных течений.

 

 

К содержанию книги: Вулканы и живые организмы. Экологические проблемы в биовулканологии

 

 Смотрите также:

 

Ледниковые периоды. Причины оледенений  Ледниковые периоды. Оледенения и межледниковья...

причина оледенений найдена! прямой связи Вулкан Кракатау в 1883 году вулканических продуктов.

 

Смена суши и моря. Влияние глобальных регрессий...  ДРЕВНИЙ КЛИМАТ. реконструкция климата...