Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах 15 июня 2001 г. привело не только к катастрофическим последствиям для местного населения (примерно восемьсот жителей погибло, а еще сто тысяч осталось без крова), но и повлияло на климат всей Земли. Облако вулканической пыли и газов, содержащих почти 20 мегатонн SO₂, поднялось на высоту 34 км и быстро окружило всю планету. В последующие два года температура в среднем понизилась на пол градуса, а озоновый слой истощился на 3-4 %. В истории Земли известны и более крупные извержения с выбросом в атмосферу диоксида серы в сотню с лишним раз большем, чем при извержении вулкана Пинатубо. Эрван Мартин (Erwan Martin) и Илья Биндеман (Ilya Bindeman) из Орегонского университета (University of Oregon) утверждают, что такие супервулканические извержения могли приводить практически к двукратному сокращению озонового слоя.

Рис.1.

На западе США известно несколько гигантских кальдер, формирование которых приводило к огромным выбросам вулканического пепла, покрывавшего окрестности слоем до полуметра в радиусе многих сотен километров (рис. 1). Это происходило из-за того, что истощение магматического очага под супервулканом в результате относительно спокойных предшествующих излияний магмы в конечном итоге приводит к обрушению кровли. При этом миллионы тонн раскаленной пыли и газов выбрасываются на поверхность менее чем за несколько суток Естественно, ожидаемое влияние на экосистему Земли от таких суперизвержений гораздо выше, чем от недавнего извержения вулкана Пинатубо.

Соединения серы, попадая при таких извержениях в стратосферу, окисляются до серной кислоты озоном и другими оксоанионами, характеризующимися избытком изотопа-17. Серная кислота проливается на землю кислотными дождями. Попадая в озерные отложения, она взаимодействует с карбонатами, формируя кристаллы гипса (CaSO₄). Определение отношения изотопов кислорода, наряду с определением отношений изотопов серы в гипсе и пеплах из озерных отложений, в конечном итоге позволяет проследить путь серы от вулканического извержения через ее пребывание в стратосфере до выпадения на землю. Эрван Мартин и Илья Биндеман изучили таким образом отложения высохшего озера Текопо (Tecopo) в Долине Смерти (Death Valley) в Калифорнии, содержащие пеплы с возрастом 2 млн лет, 750 тыс лет и 640 тыс лет от двух кальдерных извержений в Йелоустоне (Yellowstone) и одного в Лонг-Велли (Long Valley) (рисунок). Йеллоустонские извержения 2 млн лет и 640 тыс лет назад привели к выбросу в атмосферу свыше двух гигатонн диоксида углерода, которых, как оказалось, могло вполне хватить для двукратного истощения стратосферы озоном.

Диоксид углерода, как и озон, способен поглощать губительное коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Однако парочка дыр, абсолютно незащищенных от губительного для всего живого излучения, все равно может сформироваться из-за атмосферных циркуляций, и как следствие неравномерного распределения диоксида углерода.

Источник информации - заметка А.Иванова в газете Троицкий вариант, выпуск 27 (28 апреля 2009 г.)