Потоки лавы под водой

Лава из вулкана в Испании достигла Атлантики: репортаж с места событий

Ситуации на Канарских островах сегодня стала угрозой вообще всей Европе. Извержение вулкана там пошло вопреки всем прогнозам и сценариям специалистов. Раскаленная лава уже дошла до океана. Прямо сейчас образуются ядовитые облака. Но эвакуировать оставшееся население острова, кажется, никто не собирается. С места передаёт корреспондент Дэниэль Товар.

Здесь, на острове Ла Пальма, который еще недавно считался райским местом, сейчас уже не просто локальный апокалипсис – потоки раскаленной лавы стекают в Атлантический океан, а значит смертельная угроза нависла над всей Европой. Хотя власти и утверждали, что этого просто не может быть. Но экологическая катастрофа уже становится реальностью.

Все дело в токсичных облаках. Столкновение магмы с соленой водой породило серию взрывов и густой едкий туман, который навис над Канарами — состоит он из пара и мельчайших частиц пепла. А еще серной кислоты. Несколько вдохов отравленным воздухом, и можно распрощаться если не с жизнью, то со здоровьем совершенно точно.

Пребывание в зоне бедствия ведет еще и к слепоте, содержание вредных веществ в воздухе сейчас буквально зашкаливает. Кроме того, это идеальные условия для выпадения кислотных дождей. И метеорологи уже предупреждают, Франция первой окажется под ударом, там на улицу нельзя будет выйти уже в эти выходные. Сам вулкан непредсказуем, движение лавы то ускоряется, то замедляется, а едкое облако постепенно расползается по материку.

Источник

Смертельная угроза нависла над всей Европой из-за извержения вулкана в Испании

Репортаж Даниэля Товара.

Здесь, на острове Ла Пальма, который еще недавно считался райским местом, сейчас уже не просто локальный апокалипсис — потоки раскаленной лавы стекают в Атлантический океан, а значит смертельная угроза нависла над всей Европой. Хотя власти и утверждали, что этого просто не может быть. Но экологическая катастрофа уже становится реальностью.

Все дело в токсичных облаках. Столкновение магмы с соленой водой породило серию взрывов и густой едкий туман, который навис над Канарами — состоит он из пара и мельчайших частиц пепла. А еще серной кислоты. Несколько вдохов отравленным воздухом, и можно распрощаться если не с жизнью, то со здоровьем — совершенно точно.

Пребывание в зоне бедствия ведет еще и к слепоте, содержание вредных веществ в воздухе сейчас буквально зашкаливает. Кроме того, это идеальные условия для выпадения кислотных дождей, и метеорологи уже предупреждают, Франция первой окажется под ударом, там на улицу нельзя будет выйти уже в эти выходные. Сам вулкан непредсказуем, движение лавы то ускоряется, то замедляется, а едкое облако постепенно расползается по материку.

Испанский институт океанологии заметил, что поток лавы, падающий со скалы, образовал подобие пирамиды в воде — ее высота уже 50 метров. И она растет! Местные власти усилили меры безопасности, жителям запрещено выходить на улицу и уж тем более — подходить к побережью.

Передвигаться по острову сейчас практически невозможно. Дороги завалены раскаленными камнями. Как масло, плавятся крыши домов, с которых сыпется черепица. Другая беда — страшные экономические потери, лава сожгла банановые плантации в Пуэрто-Наос, Эль-Ремо и Ла-Бомбилье. А ведь экспорт бананов составляет половину местного ВВП.

Пока власти подсчитывают ущерб, местные жители готовятся к новому удару. Интенсивное парообразование из-за смеси лавы с водой создает зону повышенного давления. Это в любую минуту грозит так называемыми лавовыми бомбами — гигантские обломки горной породы с невероятной скоростью могут разлететься во все стороны. Узнав об этом, многие из местных хотят срочно покинуть остров и уже никогда сюда не возвращаться.
https://www.5-tv.ru/news/360118/smertelnaa-ugroza-navisla-nad-vsej-evropoj-izza-izverzenia-vulkana-vispanii/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com

Масштабное извержение на Пальме показали со спутника

Испарения, образуемые при попадании лавы в воду, могут быть смертельно опасны из-за токсичных газов.
Лава из вулкана на острове Пальма в Испании достигла Атлантического океана, сообщает El Pais. Напомним, что 19 сентября там начал извергаться вулкан Кумбре-Вьеха. Базальтовая лава прошла вниз через населенные части Пальмы. Разрушено более 400 домов.

Путь лавы запечатлел тепловизор (OLI), закрепленный на спутнике Landsat 8. На фото видно, как лава движется через Эль-Параисо и Тодок, снимок был сделан 26 сентября.

Как получены такие снимки
Вид извержения сверху снял OLI — прибор дистанционного зондирования, который использует четырехзеркальный телескоп с фиксированными зеркалами. Тепловизор находится на борту американского спутника Landsat 8, созданного Ball Aerospace & Technologies. Landsat 8 был запущен 11 февраля 2013 года, аппарат является преемником спутника Landsat 7.

Белые прямоугольные объекты у побережья — это оранжереи. Темно-зеленые области — это, вероятно, поля бананов, сообщает Nasa Earth Observatory. Вулканический шлейф, текущий на северо-восток, содержит смесь пепла, диоксида серы и других вулканических газов.

Это фото было снято с воды.

По данным Института вулканологии Канарских островов (INVOLCAN), утром 27 сентября активность вулкана снизилась, однако затем возобновилась позже в тот же день. Эксперты из INVOLCAN указали, что текущее извержение может продолжаться до нескольких месяцев.

Источник

Вода и пламень: лава из вулкана Кумбре-Вьеха на острове Пальма достигла океана, это опасно выделением токсичных газов

Потоки лавы, которые образовались в результате извержения вулкана Кумбре-Вьеха на испанском острове Пальма, добралась до океана. Эксперты опасаются, что в результате контакта раскаленной докрасна лавы с водой могут образоваться ядовитые газы.

Над расположенным недалеко от вулкана пляжем под названием Плайя-Нуэва стоит облако пара. Химическая реакция может привести к формированию токсичных газов, раздражающих глаза и кожу и вызывающих проблемы с дыханием.

После извержения вулкана, начавшегося 19 сентября, на острове Пальма эвакуированы около шести тысяч человек, уничтожены сотни домов, школы и банановые плантации.

Лава вошла в контакт с водой поздно вечером во вторник, сообщил в «Твиттере» Испанский институт океанографии.

Жители трех прибрежных деревень были заранее переправлены в безопасные места. Есть опасения, что отдельные участки береговой линии могут обрушиться в океан. Образована граница безопасности на суше и в море, которую запрещено пересекать.

Власти провинции Санта-Крус-де-Тенерифе, объединяющей Канарские острова, объявили Пальму зоной бедствия. Правительство Испании пообещало предоставить финансовую помощь пострадавшим при извержении.

Чем опасна лава?

При соприкосновении лавы с водой образуется паровое облако, которые ученые называют английским словом laze — производное от lava и haze (англ. «туман»).

«Помимо водяного пара и частиц пепла, оно содержит пары соляной кислоты. Понятно, что вдыхать их вредно», — рассказал Би-би-си вулканолог и журналист доктор Робин Эндрюс.

Источник

Извержения под водой и подводные вулканы

Под водой в океане скрываются более 5000 действующих вулканов. Говоря «океан», человек представляет себе неохватную водную гладь, и редко кто задумывается о геотермальной активности на самом его дне. Но, даже не подозревая о существовании трещин в коре земли на дне океана, мы каждый день ощущаем на себе их влияние.
Когда подводный вулкан извергается, лава нагревает воду. Эти пласты теплой воды поднимаются на поверхность океана, что порождает сильные ветры, влияющие на погоду на планете. Из-за постоянного движения тектонических плит на дне океана его возраст сложно установить, но, по-видимому, он не превышает 180 миллионов лет. Скалы на суше вдвое старше.

Земная кора на дне океана — а это более двух третей земной поверхности — состоит из различных тяжелых базальтовых пород и обломков скал, лежащих на глубине от 6 до 8 км.

Остров Сангеан — активный вулкан, возвышающийся на 1800 м над тихими водами Индийского океана. Эти породы тяжелее и плотнее, чем породы, составляющие земную кору на суше, и только изредка выходят на поверхность.
Остров Исландия, расположенный на гребне Северо-Атлантического глобального тектонического шва и сложенный мощными пластами базальтов и других лав, как раз и является примером выхода подземных пород на поверхность.Относительно молодая земная кора на дне океана постоянно обновляется — в силу близости к расплавленной мантии, кипящей прямо под ней. Когда происходит извержение через разломы и трещины на дне океана, образуется новый слой этой коры.
Остров Суртсей у южного побережья Исландии сформировался в процессе извержения вулкана, которое началось на глубине 130 м ниже уровня моря, и появился на поверхности 14 ноября 1963 года.

Самые молодые участки земной коры расположены на срединно-океанических хребтах. Далее эти участки расширяются, пока не достигают зоны субдукции, где одна тектоническая плита подминает под себя вторую. Таким образом, кора попадает обратно в мантию, где расплавляется до состояния жидкой магмы. Зоны субдукции обычно находятся в тех местах, где тяжелые океанические плиты встречаются с менее плотными по составу плитами континентальной коры, выступающими над уровнем моря.

В точках кипения мантии раскаленная магма вырывается наружу сквозь разломы коры и, застывая, поднимается, образуя подводные горные цепи. Эти точки кипения достаточно долго-временны, так как процесс вулканической активности медленно движется вдоль краев тектонических плит. В результате появляется цепь частично выступающих над водой вулканов, как на Гавайях, где острова — на самом деле верхушки длинной цепи вулканического хребта.

Всего на дне Мирового океана насчитывают примерно 20 000 вулканов. Некоторые их них — одиночные пики, другие располагаются длинными цепями. Пять тысяч из них проявляют активность только на территории Тихого океана.

В отличие от своих наземных собратьев, действующие глубоководные вулканы не извергают пар и газы. Огромное давление воды просто не позволяет им это делать. Но лава извергается из жерл, растекаясь по дну океана, и застывает так быстро, что рассыпается, образуя песок и камни. Потом океанские течения подхватывают их и относят далеко от места извержения.

Лава из вулканов, которые извергаются на средней глубине, застывает сплошным потоком эллипсоидной или шарообразной формы вокруг более горячей сердцевины.
Когда морская вода попадает в вулканически активное подводное жерло, смесь пара и расплавленных скальных пород, остывая, превращается в вулканическое стекло. Черные пески (Блэк Сэнд Бич) на Гавайях образовались именно в результате такого взаимодействия морской воды и раскаленной лавы.

Срединно-Атлантический хребет является следствием расхождения океанических плит. А вулканический пояс Тихого океана, наоборот, — следствием процесса их сближения.
Подводные горы — тоже результат глубоководной вулканической деятельности. Это изолированные, потухшие вулканы, которые поднимаются с глубины примерно 4000 м на высоту приблизительно 1000 м. Во всем Мировом океане насчитывается около 30 000 таких гор.

Источник

Лавовые потоки в океане могут вызывать бурное развитие фотосинтезирующего планктона

Рис. 1. Извержение вулкана Килауэа летом 2018 года. Базальтовая лава стекает с юго-восточного побережья острова Гавайи в океан, воды которого у берегов приобретают зеленый цвет из-за цветения воды, вызванного бурным размножением фитопланктона. В воздух поднимаются клубы пара (см. видео) от взаимодействия горячей лавы и океанской воды (такой пар по-английски называют laze — от lava «лава» + haze «туман, дымка»). Фото © Scott Rowland из популярного синопсиса к обсуждаемой статье

Извержение вулкана Килауэа на Гавайских островах летом 2018 года не только вызвало многочисленные разрушения и уничтожило сельскохозяйственные угодья, но и спровоцировало массовое развитие фитопланктона в близлежащих водах океана. Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science, показывает, что бурный рост водорослей был связан с притоком в освещенный приповерхностный слой океанской воды питательных веществ, прежде всего нитратов. Несмотря на то что в базальтовой лаве азот содержится в незначительных количествах, именно вулканизм стал первичной причиной наблюдаемого явления. Горячая базальтовая лава, поступающая в океан, вызвала нагрев холодных глубинных вод, содержащих нитраты, и подъем этих вод к поверхности.

Килауэа — действующий вулкан на острове Гавайи, самом большом из островов Гавайского архипелага. Это один из самых активных вулканов на Земле. Начиная с середины XVIII века, когда начались наблюдения, крупные извержения Килауэа происходили 19 раз. Последнее извержение началось в январе 1983 года и продолжается с разной степенью интенсивности по настоящее время. Самая мощная активизация вулкана (62-я за тридцать пять лет) имела место в мае–июле 2018 года, когда из района Пуна пришлось эвакуировать несколько тысяч человек, а два поселка были полностью уничтожены лавой.

Весь остров Гавайи — это, по сути, соединенные между собой пять вулканов щитового типа: Кохала (потухший), Мауна-Кеа (спящий), Хуалалаи (активный, но не извергающийся с 1801 года), Мауна-Лоа (активный) и Килауэа (рис. 2).

Рис. 2. Границы вулканов острова Гавайи (указаны вместе с лавовыми полями): 1 — Кохала, 2 — Мауна-Кеа, 3 — Хуалалаи, 4 — Мауна-Лоа, 5 — Килауэа, 6 — подводный активный вулкан Лоихи. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Щитовые вулканы, в отличие от классических стратовулканов конической формы, представляют собой пологие постройки типа выпуклого щита, образовавшиеся в результате многократных излияний жидкой базальтовой лавы (лавовые потоки гавайской базальтовой лавы даже имеют специальное название — аа-лава, от гавайского ʻAʻā «грубые камни»). При этом излияния могут происходить как из центрального кратера щитового вулкана, так и из боковых кратеров, открывающихся на их склонах во время активизации вулкана, а также из разломов («рифтовых зон»), расходящихся в стороны от центрального кратера. В этом случае говорят об извержениях трещинного типа (рис. 3).

Рис. 3. Общая схема вулкана Килауэа. Коричневым показана кальдера главного кратера вулкана (и в ней — кратер Халемаумау); красным — боковой вулканический кратер-кальдера Килауэа-Ики; желтым — боковые кратеры; серым — трещинные (рифтовые) зоны, вдоль которых также происходят извержения. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Среди трещинных вулканов в свою очередь выделяют два типа: гавайский (извержения которого проходят практически без выброса пирокластического материала — пепла и вулканической пыли) и исландский (с пирокластическим материалом). При активизации вулканов гавайского типа, к которым относится и Килауэа, лава в течение всего времени извержения выходит вдоль трещин и растекается потоками по пологим склонам вулкана (рис. 4).

Рис. 4. Растекающиеся потоки лавы вулкана Килауэа. Съемка с вертолета 19 мая 2018 года. Фото с сайта en.wikipedia.org

В начале мая 2018 года вдоль восточной «рифтовой зоны» вулкана началась серия извержений (см. анимацию извержения с 4 мая по 30 июля). 3 июня лавовые потоки достигли побережья и начали стекать в океан. А уже через три дня, 6 июня, на спутниковых снимках НАСА было зафиксировано быстро распространяющееся вдоль восточного побережья Гавайских островов пятно хлорофилла а — зеленого пигмента, показывающего область активного развития фотосинтезирующих водорослей в приповерхностном слое океана. Зона максимальной концентрации пигмента в виде шлейфа распространялась от места входа в океанские воды базальтовой лавы (рис. 1). Через две недели пятно простиралось уже на расстояние до 150 км от берега. Концентрация хлорофилла а в пределах шлейфа составила более 0,2 мг/л, что существенно выше значений, обычно фиксируемых в водах региона. Измерения проводились с помощью спектрального радиометра MODIS, расположенного на борту научно-исследовательского спутника Aqua.

Чтобы понять, насколько конфигурация шлейфа хлорофилла а связана с траекторией движения потока вещества, поступающего вместе с лавой, ученые построили модель распространения в приповерхностном слое океана условного красителя, как если бы он поступал вместе с лавой. Модель учитывала направление течений, ветров и влияние градиента давлений. В итоге выявилась довольно близкая корреляция зоны распространения условного красителя и реально наблюдаемого шлейфа хлорофилла а (рис. 5).

Рис. 5. Хронология вулканической активности и образования связанного с ней шлейфа хлорофилла а у восточных берегов Гавайских островов в июне–августе 2018 года: 3 июня — лава начала поступать в океан; 6 июня — спутником Aqua был зафиксирован шлейф хлорофилла а; 9 августа — лава прекратила поступать в океан; 12 августа — шлейф хлорофилла а практически полностью исчез. Слева — результаты моделирования распространения условного красителя от места входа в океанские воды базальтовой лавы. Справа — спутниковые снимки, полученные с помощью спектрального радиометра MODIS, и шкала содержаний хлорофилла а в мг/м 3 в приповерхностном слое воды. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Чтобы изучить природу наблюдаемого явления, в период самого пика вулканической активности — с 13 по 17 июля 2018 года — была организована океанографическая экспедиция на научном судне «Каимикаи-О-Каналоа» (Ka‘imikai-O-Kanaloa). Исследование показало, что в зоне хлорофиллового шлейфа относительный объем биомассы в 2–3 раза превышает аналогичный показатель для окружающих вод. Прирост биомассы наблюдался за счет бурного развития водорослей, прежде всего диатомовых водорослей рода Skeletonema (которые в зоне шлейфа составили 37% объема всей биомассы, что совершенно необычно для вод региона), а также за счет увеличения количества других представителей фитопланктона (гаптофитовых водорослей Phaeocystis), радиолярий и зоопланктона (рис. 7). Замеры первичной продукции кислорода в зоне шлейфа показали значения 4–6 ммоль/литр О₂ в день. Для сравнения, значение первичной продукции для окружающих вод составляет 0,9–1,1 ммоль/литр О₂ в день.

Фотосинтезирующие водоросли играют огромную роль в поддержании кислородного баланса атмосферы и являются важным элементом углеродного цикла океана: используя хлорофилл для поглощения света, в процессе фотосинтеза поглощают СО₂ и производят кислород. Они также входят во все пищевые цепи океана, так как служат питанием для более крупных организмов. Поэтому знание причин, приводящих к несбалансированному росту фитопланктона, чрезвычайно важно.

Химический анализ показал, что вода из зоны хлорофиллового шлейфа обладала практически идеальным набором веществ и элементов, необходимых для роста и размножения водорослей. Главным питательным веществом для фитопланктона является азот, а в водах, обогащенных хлорофиллом а, был отмечен повышенный уровень соединений азота, нитратов, — до 4 ммоль/л (в окружающих водах нитраты содержатся в количестве не более 0,01 ммоль/л). Также в водах шлейфа были отмечены повышенные (по сравнению с окружающими водами) содержания фосфатов, железа и кремниевых кислот. Оставалось понять, откуда взялись в приповерхностном слое океана эти питательные элементы и как это связано с извержением.

В базальтовой лаве практически нет азота, а содержащиеся в ней железо и фосфор при попадании в воду почти сразу связываются в вещества, недоступные для микроорганизмов, и осаждаются. Также в водах шлейфа практически отсутствовали диазотрофные (азотфиксирующие) микроорганизмы, распространением которых можно было бы объяснить появление повышенных концентраций азота.

То, что именно поступление большого количества нитратов было причиной бурного развития диатомовых водорослей, подтвердили и результаты анализа транскриптома Skeletonema, который выявил обилие генов, участвующих в процессах ассимиляции азота, фотосинтеза и фиксации углерода.

По изотопным маркерам соединений азота авторы исследования определили, что источником азота являются глубинные воды океана, а не базальтовая лава или воды поверхностного стока. Это позволило ученым выдвинуть гипотезу о том, что изливающаяся на морское дно лава вызвала нагрев и подъем к поверхности (апвеллинг) глубинных вод, обогащенных нитратами и другими питательными веществами, что и стало причиной необыкновенного расцвета фитопланктона (рис. 6). Прямые аппаратные наблюдения, проведенные в сентябре 2018 года, показали, что потоки горячей лавы достигали глубины 725 м. Обогащенные же питательными веществами глубинные слои океана начинаются с глубины более 300 метров.

Рис. 6. Общая схема взаимодействия изливающейся в океан лавы с глубинными водами, обогащенными нитратами. Зона развития фитопланктона отмечена зеленым цветом. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Подтверждает выдвинутую гипотезу и тот факт, что под хлорофилловым шлейфом воды обеднены кислородом (182 ммоль/кг по сравнению с 205 ммоль/кг в окружающих водах), при том что замеры, выполненные автономным подводным аппаратом, показали, что область максимальных концентраций хлорофилла а находится под зоной шлейфа на глубине от 5 до 50 м. Объяснить низкие концентрации кислорода в зоне его генерации фотосинтезирующими организмами можно только притоком в эту зону обедненных кислородом глубинных вод.

Приток глубинных вод в эвфотическую зону привел не только к резкому росту объема фитопланктона в приповерхностном слое океана, но и к коренному изменению видового состава планктона в целом (рис. 7).

Рис. 7. Видовой состав планктона (в % углеродной биомассы, измеренной как масса органически связанного углерода — Total organic carbon) в зоне хлорофиллового шлейфа (А) и за его пределами (В). Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Из диаграммы видно, что доминирующие обычно в водах региона микроскопические цианобактерии Prochlorococcus, относящиеся к пикопланктону, под воздействием процессов, связанных с поступлением в океан горячей лавы, замещаются более крупными представителями диатомовых водорослей, являющихся значительно более мощными продуцентами кислорода и фиксаторами углекислого газа.

Если такие серьезные перестройки в биосистеме и в геохимических циклах углерода, кислорода и азота вызвало одно относительно небольшое и короткое по времени вулканическое извержение, то остается только предполагать, какими по масштабу должны были быть последствия гигантских вулканических событий, приводящих в прошлом к возникновению целых вулканических провинций в океане типа плато Онтонг-Ява, занимающего около 2 млн км 2 морского дна в Тихом океане. Это плато — одна из крупнейших трапповых провинций мира, площадь которой сопоставима с размерами Аляски. Базальтовые лавы здесь изливались около 5 млн лет подряд (120 125 млн лет назад), а толщина базальтового покрова достигает 30 км.

Обычно периоды активного вулканизма в геологическом прошлом Земли принято связывать с ростом содержания в атмосфере СО₂ — важнейшего парникового газа — так как он выделяется при вулканических извержениях. Теперь же открыт механизм, который показывает, что в случае извержений, происходящих в океане, выброс СО₂ мог во многом компенсироваться бурным развитием в водах океана фотосинтезирующего фитопланктона.

Источник