II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
"ЙЕЛЛОУСТОУНСКИЙ ВУЛКАН – УГРОЗА XXI ВЕКА"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Вопрос «Взорвется или не взорвётся Йеллоустоун?» будоражит разум человечества не первый год.
Учёные США считают, что Йеллоустонский супервулкан начнет извергаться в течение ближайших десяти лет и может полностью уничтожить Северную Америку. Правительство США строит планы эвакуации населения в случае наступления скорой опасности. Однако, кроме США, согласно прогнозам учёных, бояться следует всему миру. Извержение супервулкана грозит нанести непоправимый ощерб всей планете, за несколько дней изменив жизнь миллиардов людей. Этим и объясняется актуальность выбранной нами темы исследования.
Цель исследования: изучить информацию СМИ, Интернета, телевидения и выявить насколько возможно извержение Йеллоустоунского вулкана в ближайшие годы, и что произойдет в мире, если начнется извержение супер-вулкана.
Задачи исследования:
1.Найти в СМИ, Интернете, телевизионных передачах, литературе информацию по данной теме и проанализировать её;
2.Изучить строение и особенности вулкана, его расположение, историю извержений;
3.Узнать какова вероятность скорого извержения;
4. Сформулировать и изложить полученные выводы.
1. Вулканы и их вулканическая деятельность
Как возникают вулканы и что они собою представляют? Об этом сложено много мифов и легенд. По одной из легенд вулканы появились на Земле более 2 тысяч лет назад в результате деятельности Гефеста,бога кузнечного дела. С точки зрения науки, вулканы - это геологические образования на поверхности земной коры, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы и камни. Наука, изучающая вулканы - вулканология, геоморфология.
Вулканы делятся в зависимости от своей активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможно извержение, а потухшими – на которых они маловероятны.
Обычно вулкан представляет собой гору конусообразной формы с углублением в виде чаши или воронки, расположенным на вершине или в склоне вулкана— это кратер вулкана.
Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, а глубина — от нескольких метров до сотен метров. На дне кратера находятся одно или несколько жерл, через которые на поверхность поступают лава и другие вулканические продукты, поднимающиеся из магматического очага по жерлу вулкана. Иногда дно кратера перекрыто лавовым озером или небольшим новообразованным вулканическим конусом.
Жерло вулкана — это канал по которому магма поднимается к кратеру. Вулканический очаг или очаг магмы — это расплавленная огненно-жидкая масса,возникающая в земной коре или верхней мантии. Но науке известны и другие виды строения вулканов. Один из отклонений от привычной схемы устройства — это Йеллоустоунский супервулкан.
2. Йеллоустоунский вулкан: его история и особенности
Йеллоусто́нский вулкан представляет собой вулканическую кальдеру в Йеллоустоунском национальном парке на северо-западе США, в штате Вайоминг.
Йеллоустонская кальдера окружена каньонами, реками, озёрами и горными цепями.
После того как в научно-популярном документальном телесериале «Горизонт» (Horizon) на телеканале ВВС было в 2000 году использовано слово «супервулкан», эту кальдеру часто называют Йеллоустонским супервулканом.
Йеллоустонский вулкан примечателен по двум причинам. Во-первых, он настолько огромен, что даже не образует конуса. Во время извержения его верхняя часть просто провалилась в гигантскую полость в недрах, из которой вышла магма. Осталась просто дыра в земле, которая имеет размер 55 на 75 километров.
Во-вторых, Йеллоустоунский вулкан находится не на границе тектонических плит, а прямо посреди Североамериканской плиты. Его извержение вызывается загадочной и малоизученной «горячей точкой», находящейся под тектонической плитой.
Йеллоустоунский супервулкан извергался три раза. Первое из трех извержений поизошло 2,1 млн лет назад и сформировало кальдеру Айленд-Парк. Тогда от взрывов распадались горные цепи, выбросы поднялись на высоту 50 километров-до верхней границы стратосферы, вулканический пепел покрыл более четверти территории Северной Америки. Катаклизмов такого масштаба не было за всю историю человечества. Второе извержение супервулкана произошло 1,3 млн лет назад; тогда объем выбросов проснувшегося Йеллоустона составил 280 кубических километров. В результате сформировалась крупная кальдера Хенрис-Форк. Третье извержение имело место 640000 лет назад; оно было вдвое слабее, чем в первый раз. В результате извержения вершина вулкана провалилась, образовав кальдеру - огромную круглую впадину с длиной окружности 150 км.
3.Современное состояние Йеллоустоунского супервулкана, и чем грозит Земле возможное извержение?
Сейчас Йеллоустоунский заповедник покрыт живописным ландшафтом, а внутри эта громадная долина заполнена раскаленной магмой. Тысячелетиями магма заполняла огромные подземные резервуары, становилась плотной настолько, что вулканические газы, которые и вызывают извержение в обычных вулканах, не могут пройти сквозь нее. Поэтому огромное количество расплавленной магмы давит снизу на поверхность Земли. Так продолжается в течение сотен тысяч лет до тех пор, пока нарыв не прорвется и не произойдет страшнейший взрыв.
Имея у себя под боком такую сокрушительную силу, власти США поставили перед учеными задачу рассчитать дату следующего извержения супервулкана. По мнению ученых, период между взрывами супервулкана равен приблизительно 600 тысячам лет. Учитывая эту периодичность, именно на наш век выпадает очередной катаклизм. Сначала исследователи говорили о 2075 годе, но летом 2003 года в Йеллоустоунском парке начали происходить странные вещи. Температура почвы поднялась до точки кипения, открылись расщелины, сквозь которые начали сочиться сульфид водорода и углекислый газ - вулканические газы , содержащиеся в магме. Эти признаки дали ученым основание полагать, что магма вырвалась из камеры и с увеличившейся в несколько раз скоростью подходит к поверхности. В связи с этим срок предполагаемого прорыва вулкана был сдвинут почти на 50 лет. «Пока магма супервулкана (хоть она и поднимается на 8см в год начиная с 2004 года) расположена на глубине 10 километров от его жерла, беспокоиться рано, но если она поднимется на уровень 2-3км, у нас будут серьезнейшие причины для беспокойства»,-говорит профессор геологии и геофизики Роберт Смит. А причины для беспокойства есть. Еще в 2002 году недалеко от старой кальдеры в Йеллоустоуне возникло три новых гейзера, которые являются одним из последних стадий вулканизма. За четыре последних года почва поднялась почти на 180см , что в 45 раз превышает показатели предыдущих четырех лет. Если взрыв произойдет, то, по мнению ученых, картина будет намного страшнее описания Апокалипсиса. Все начнется с резкого подъема и перегрева земли в Йеллоустоунском парке. И когда огромное давление прорвет кальдеру, из образовавшегося жерла выльются тысячи кубических километров лавы, взрыв будет сопровождаться мощным землетрясением и лавовыми потоками.
Извержение будет продолжаться несколько суток, но люди и животные в основном будут погибать не от пепла или лавы, а из-за удушья и отравления сероводородом. За это время воздух на всем западе США будет отравлен так, что продержаться человек сможет не более 5-7 минут. Толстым слоем пепла будет покрыта практически вся территория США. Вся Северная Америка превратится в выжженную землю. Ученые не отрицают, что Йеллоустоунский гигант спровоцирует извержение нескольких сотен обычных вулканов по всему миру. Извержения океанских вулканов породят множество цунами, которые затопят побережья и все островные государства. Отдаленные последствия будут не менее страшными, чем само извержение. Его эффект ощутит на себе весь мир. Пепел, выброшенный в атмосферу, закроет солнечный свет - мир погрузится во мрак. Это вызовет резкое снижение температуры. Наступит «ядерная зима», которая будет длиться около четырех лет. Кислотные дожди уничтожат все посевы и урожаи, убьют скот, обрекая выживших людей на голод. Всего за первые месяцы катаклизма умрет каждый третий житель Земли. Единственный регион, который может уцелеть, - это центральная часть Евразии. Больше всего людей, по расчетам ученых, выживет в Сибири и восточноевропейской части России.
Заключение
Итак, проанализировав исторические данные об извержениях Йеллоустоунского супервулкана и данные, которые были предоставлены современными учёными о состоянии супервулкана в наши дни, мы можем сделать вывод, что вероятность гигантского извержения в современный период очень велика, так как временные интервалы между тремя известными извержениями подходят для нашего времени,а также увеличение температуры поверхности земли кальдеры,возникновение горячих гейзеров, стремительное бегство животных с территории Йеллоустоунского заповедника,увеличение объема вулканических газов в воздухе, поднятие земной поверхности говорит о том, что магма вырвалась из своего подземного резервуара и постепенно поднимается к поверхности кальдеры. Йеллоустоун грозит «взорваться» в период от нескольких лет до десятков лет и ввергнуть Землю в состояние «ядерной зимы», а также полностью уничтожить Северную Америку.
Учёным и властям США следует быть начеку, руководству островных государств и государств, где есть действующие вулканы, стоит разработать стратегию эвакуации и спасения населения перед возможным извержением.
Больше всего людей, по расчетам ученых, выживет в Сибири и восточноевропейской части России, расположенных на сейсмоустойчивых платформах, удаленных от эпицентра взрыва и защищенных от цунами. Но и они могут пострадать от последствий «ядерной зимы» и возможной массовой эвакуации населения в эту область Земли. Возникнет перенаселение центра России, нехватка жилья, вещей и самое важное пищи. Также возможно сокращение объема кислорода в атмосфере земли, в частности от гибели растений, которые лишатся солнечного света и возможности запускать процесс фотосинтеза . Спасти человечество от глобальной катастрофы может только чудесная остановка вулканических процессов в недрах Йеллоустоунской кальдеры, либо если извержение будет слабым, что, конечно же, маловероятно.
Список использованной литературы
1. 100 лучших национальных парков. Величайшие сокровища человечества на пяти континентах / Пер. с англ. — М.: ООО «ТД Издательство Мир книги», 2006. — ISBN 90-366-1574-7, ISBN 5-486-00917-8 — С. 10—11.
2. Журнал "Планета" http://planeta.by/article/1097
3.Йеллоустонский вулкан. Последние новости. Йеллоустонский супервулкан готовит Земле судьбу Марса? http://planeta.moy.su/blog/jelloustonskij_vulkan_poslednie_novosti/2011-02-14-99
4. Википедия. wikipedia.org/wiki/Йеллоустон
5. Журнал "Наука и жизнь" Вулкан Йеллоустон назван одной из возможных причин конца света. http://www.km.ru/science-tech/2014/04/02/issledovaniya-rossiiskikh-i-zarubezhnykh-uchenykh/736348-vulkan-ielloustoun6.Йеллоустон (Видео) http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=bg0sCNBusnA
17