Парниковая Этна

В начале 2022 года появились сообщение о том, что вновь проснулся вулкан Этна на острове Сицилия. Извержение продолжалось несколько дней, а выбросы поднялись на восемь километров в высоту. За активностью пристально следил Институт геофизики и вулканологии Италии, который не нашел причин для объявления эвакуации местных жителей.

Этна ведет вулканически бурную жизнь, извержения случаются часто, но люди давно к ним привыкли. Туристы рассказывают, что дома и улицы ближних городов покрыты тонким слоем вулканического пепла, который иногда даже не спешат убрать. Эвакуации за последние тридцать лет не было ни разу.

Одна из опасностей Этны — высочайшие концентрации углекислого газа в выбросах. Этот парниковый газ тяжелее воздуха и стелется по земле, поэтому может вызвать смерти от удушья. В Африке, например, вокруг вулканических озер зафиксированы случаи гибели людей и животных. К счастью, на Сицилии такого еще не случалось. Тем не менее проблема происхождения диоксида углерода в знаменитом вулкане имеется, и ее решению посвящена статья группы пяти ученых университетов Флоренции и Кёльна, которой руководил доктор Алессандро Браганьи (Alessandro Bragagni) из Флорентийского университета.

Вулканическая магма содержит растворы разных газов, которые при снижении давления у поверхности Земли выкипают и испаряются в атмосферу, углекислый газ здесь не исключение. Интересно, что его доля в магмах разных вулканов разная. Некоторые выделяют его гораздо больше, чем может быть растворено, поэтому по объему вылившейся при извержении магмы нельзя оценить вклад газовых выбросов в парниковый эффект. Надо проводить прямые измерения. И они показывают, что продуктивность Этны чрезвычайно высока и достигает 9000 тонн диоксида углерода в сутки. Это втрое больше, чем у вулкана Килауэа на Гавайях, который выделяет вчетверо больше магмы. К счастью, этот газ горячий, он улетает вверх, а не стелется по земле. Поэтому никто от него не погибает.

Чтобы понять, в чем здесь дело, ученые применили прецизионный анализ соотношения концентраций ниобия и тантала в магмах Этны и еще трех других итальянских вулканов: потухших Вультуре, Пантеллериа и действующего Стромболи. Обычно это соотношение постоянно для самых разных горных пород. А если оно отличается, значит, в формировании породы участвовал вполне определенный геологический процесс. Например, инфильтрация глубинных расплавов карбонатов в породы земной мантии.

И действительно, у магм Этны и Вультуре соотношение ниобий/тантал рекордно высокое среди всех известных вулканов. Это значит, что в формировании их магм активно участвует материал мантии, а углекислый газ происходит из глубин планеты. Этна и Вультура расположены по двум сторонам Ионической плиты. Ее движения и вызывают местную тектоническую активность.

Поэтому ученые считают, что под Южной Италией, на глубинах 50—150 км, расположен гигантский резервуар углерода, который транспортируется на поверхность. «Похоже, что в прошлом выбросы углекислого газа Этной могли быть еще более высокими», — отмечает один из соавторов работы, профессор Карстен Мюнкер. А доктор Браганьи идет еще дальше. По его мнению, вклад вулканов в эмиссию диоксида огромен и может играть главную роль в изменении климата нашей планеты.

(Geology, 18.01.2022 - полный текст)