Почему вулкан Маунт-Ренье в США не дает ученым спать по ночам.

Заснеженная вершина Маунт-Ренье, возвышающаяся на 4,3 километра (2,7 мили) над уровнем моря в штате Вашингтон, за последние 1000 лет не вызывала значительных извержений вулкана. Тем не менее, многих вулканологов США беспокоит больше, чем бурлящие лавовые поля Гавайев или раскинувшийся супервулкан Йеллоустоуна, именно Маунт-Рейнир.

“Маунт-Ренье не дает мне спать по ночам, потому что представляет такую большую угрозу для окружающих сообществ. Такома и Южный Сиэтл построены на древних селевых потоках толщиной 100 футов (30,5 метра) от извержений Маунт-Рейнир”, - сказала Джесс Феникс, вулканолог и посол Союза обеспокоенных ученых, в эпизоде “Жестокой земли с Лив Шрайбер”, оригинального сериала CNN.

Разрушительный потенциал спящего гиганта заключается не в огненных потоках лавы, которые в случае извержения вряд ли выйдут более чем на несколько миль за пределы национального парка Маунт-Ренье на северо-западе Тихого океана. И большинство из вулканического пепла, вероятно, рассеется по ветру на восток, подальше от населенных пунктов, по данным Геологической службы США.

Вместо этого многие ученые опасаются перспективы лахара — быстро движущейся взвеси воды и вулканических пород, образовавшейся из льда или снега, быстро растаявших в результате извержения, которая поднимает мусор, когда он течет по долинам и дренажным каналам.“Что делает Маунт-Ренье труднопроходимым, так это то, что он такой высокий и покрыт льдом и снегом, и поэтому, если начнется какая-либо эруптивная активность, горячие вещества... растопят холодные вещества, и начнет стекать много воды”, - сказал Сет Моран, сейсмолог-исследователь из Вулканологической обсерватории Каскадес USGS в Ванкувере, штат Вашингтон.

“И есть десятки, если не сотни тысяч людей, которые живут в районах, которые потенциально могут пострадать от большого лахара, и это может произойти довольно быстро”.

Лахар - это быстро движущийся селевой поток

Самый смертоносный лахар на недавней памяти произошел в ноябре 1985 года, когда в Колумбии произошло извержение вулкана Невадо-дель-Руис. Всего через пару часов после начала извержения река грязи, камней, лавы и ледяной воды захлестнула город Армеро, за считанные минуты убив более 23 000 человек.

“Когда дело доходит до отдыха... у вас есть это затвердевшее, почти бетонное вещество, которое может быть подобно зыбучим пескам, когда люди пытаются выбраться из него”, - сказал Брэдли Питчер, вулканолог и преподаватель наук о Земле и окружающей среде в Колумбийском университете, в эпизоде программы CNN “Буйная земля”.

Питчер сказал, что на Маунт-Рейнир примерно в восемь раз больше ледников и снега, чем было на Невадо-дель-Руис во время извержения. “Существует вероятность гораздо более катастрофического селя”.

В последней оценке угроз Геологической службы США за 2018 год федеральное агентство признало Килауэа на Гавайях самым опасным вулканом США — неудивительно, учитывая, сколько людей живет рядом с ним и как часто он извергается. Гора Сент-Хеленс, катастрофически извергшаяся в мае 1980 года, заняла второе место по опасности, уступив маунт-Ренье третье место. Прошлые извержения выявили многочисленные селевые потоки

Лахары обычно возникают во время извержений вулканов, но также могут быть вызваны оползнями и землетрясениями. Геологи нашли доказательства того, что по меньшей мере 11 крупных лахаров с горы Ренье достигли окрестностей, известных как низменность Пьюджет, за последние 6000 лет, сказал Моран.

Ученые не связали самый последний из этих взрывов, произошедший около 500 лет назад, с каким-либо видом вулканической активности. По мнению исследователей, крупный оползень на западном склоне горы мог стать причиной возникновения потока.

В этом месте остается рыхлая порода, и угроза аналогичного спонтанного оползня в лахаре особенно беспокоит Морана и других вулканологов.

“Теперь стало известно, что вулкан потенциально способен сделать это снова. И потом, мы живем в мире, где это может произойти в любое время”, - сказал Моран.

“Если бы он был такого же размера, то до ближайших мест, где живут люди, было бы 10 минут, а до ближайших крупных населенных пунктов - 60 минут. И это действительно короткие временные рамки”, - добавил он.В исследовании 2022 года были смоделированы два наихудших сценария. В первом моделировании лахар объемом 260 миллионов кубических метров глубиной 4 метра (9,2 миллиарда кубических футов глубиной 13 футов) должен был образоваться на западной стороне Маунт-Ренье. По словам Морана, селевой поток будет эквивалентен 104 000 бассейнам олимпийского размера и может достичь густонаселенной низменности Ортинг, штат Вашингтон, примерно через час после извержения, где он будет распространяться со скоростью 13 футов (4 метра) в секунду.

Вторая зона “ярко выраженной опасности” - это долина реки Нискуалли, где массивный лахар может вытеснить достаточно воды из озера Олдер, чтобы вызвать 100-метровый (330 футов высотой) Согласно моделированию, плотина Олдер может пролиться.

Пережить лахар

Двоюродная сестра Маунт-Ренье, гора Сент-Хеленс, расположенная южнее в Каскадном хребте, вызвала разрушительный лахар, когда четыре десятилетия назад произошло извержение, хотя оно не затронуло густонаселенных районов.

Венус Дерган и ее тогдашний бойфренд Роальд Рейтан были застигнуты в Лахаре на горе Сент-Хеленс во время похода в поход, и, как известно, они являются двумя из немногих выживших, которых унесло селевым потоком.

“Я пытался удержаться, когда нас несло вниз по течению, кора на деревьях просто шелушилась. … Я чувствовала это на своих ногах, на своих руках”, - вспоминала она во время интервью для программы CNN “Неистовая земля”.

“И в какой-то момент я нырнул под бревна и грязь и просто смирился с мыслью, что это все. Я не собирался выбираться из этого и что я умру ”.Рейтану удалось вытащить ее из селевого потока, и они поехали на огромном бревне вниз по реке. Когда бревно прекратилось, они запрыгнули на насыпь и поползли вверх по склону холма, где их спасли. Дерган потребовалось два года, чтобы полностью оправиться от полученных травм.

Крупнейшие в мире учения по эвакуации населения Лахара

После извержения вулкана Сент-Хеленс Геологическая служба США установила систему обнаружения лахара на Маунт-Ренье в 1998 году, которая с 2017 года была модернизирована и расширена.

Около 20 участков на склонах вулкана и двух тропах, определенных как наиболее подверженные риску лахара, теперь оснащены широкополосными сейсмометрами, которые передают данные в режиме реального времени, и другими датчиками, включая растяжки, инфразвуковые датчики, веб-камеры и приемники GPS.

По словам Морана, система предназначена как для обнаружения лахара, если вулкан проснется в будущем, так и для конкретного сценария лахара, вызванного оползнем.

Первоначальная система имела низкую пропускную способность и низкие требования к энергопотреблению из-за ограничений технологий 1990-х годов, что означало, что данные передавались только каждые две минуты. Не хватает исторических справочных данных, поскольку в мире не так много лахаров, зафиксированных станциями мониторинга, поэтому более широкий спектр инструментов поможет определить, является ли сейсмический сигнал, полученный с одной из станций, на самом деле результатом селевого потока, а не извержения или землетрясения, сказал Моран.

Инфразвуковые приборы, например, сообщили бы исследователям, что возмущение произошло на поверхности земли, а не в глубине. В марте около 45 000 студентов из Пуяллапа, озера Самнер-Бонни, Ортинга, Уайт-Ривер и Карбонадо, штат Вашингтон, участвовали в учениях по эвакуации из Лахара. Это был первый случай, когда несколько школьных округов тренировались в один и тот же день, что сделало это крупнейшими в мире учениями в Лахаре, по данным Геологической службы США.

Около 13 000 учащихся прошли пешком 3,2 километра (2 мили) до обозначенных мест за пределами нанесенной на карту зоны Лахар, в то время как остальные в школах, расположенных за пределами зоны Лахар, практиковались в укрытиях на месте.

Моран сказал, что отказоустойчивые части системы обнаружения лахара расположены примерно в 45 минутах езды от ближайшего крупного населенного пункта, что составляет временные рамки, в течение которых сообществам приходилось работать.

“Большая часть того, что происходит на вулканах, происходит поблизости, и именно поэтому вы стараетесь держать людей подальше, потому что все происходит быстро, но лахары могут находиться далеко от вулкана и оказывать большое влияние”.