Как стать вулканологом

Вулканология относится к наукам о Земле, но на самом деле — это сборная солянка. Люди из самых разных областей знаний могут изучать вулканы, и объединяет их лишь необычный объект исследования. В вулканологию приходят и геологи, и геофизики, и «чистые» физики и химики, и математики с биологами.

На меня в свое время произвела впечатление книга канадского физиолога Ганса Селье «От мечты к открытию». В ней он подробно описывает работу в науке и необходимые качества учёного. Одно из важнейших условий — способность грамотно ставить задачи и потом решать их. Надо, конечно, где-нибудь выучиться геологии, геофизике, физике и многому другому, это необходимый бэкграунд. Надо, чтобы был сильный интерес к объекту исследования — в науке без этого не получится. А если исследования связаны с отбором проб, то нужно обладать некоторым минимумом физической подготовки. Но при развитии дистанционных методов исследования в последнее время даже это становится необязательным.

О работе вулканолога

Специально я быть вулканологом не собирался. После окончания геологического факультета Новосибирского университета я устроился работать в морскую геологию, сначала в Находке, а потом на Камчатке. Работа была интересная, и неплохо платили. Я ни о чем другом и не помышлял. Но в 1994 году нашу организацию ликвидировали, и за следующие четыре года в моей трудовой книжке появилось много записей, в том числе почётные «автослесарь» и «плотник», чем я особенно горжусь.

Затем мне удалось устроиться в закрытый Институт вулканологии в Петропавловске. До этого я работал на вулканах лишь во время студенческой практики. Далеко не все сотрудники этого института имеют непосредственное отношение к вулканам. Среди прочего я анализировал минералы при помощи рентгеновских лучей и мог вообще не покидать пределы института. Постепенно у меня проснулся чисто научный интерес к вулканам. К сожалению, это произошло довольно поздно. Диссертацию я защитил в 38 лет.

О проектах

Два месяца назад мы вернулись из экспедиции в юго-восточный Иран, где отбирали пробы вулканических газов, воды из горячих источников и пород в районе вулканов Тафтан и Базман. Эти вулканы малоисследованные из-за своего расположения, и есть шансы, что анализы покажут нечто необычное.

Другая часть работы у меня связана со взятием проб на вулканах Курильских островов.

Ещё один проект — это исследование поведения золота и металлов платиновой группы в вулканических породах и во время извержений. В последнем случае вулканы используются как инструмент, способный «отобрать пробы» пород и минералов на больших глубинах и быстро вынести их на поверхность.

Про золото из вулканического газа

Интересного во время работы на вулканах было много. Расскажу про золото на вулкане Толбачик на Камчатке. На шлаковых конусах (самая распространенная форма вулканического рельефа — прим. ред.) этого вулкана после извержения стали находить кристаллы и мелкие сростки золота (размером около 0,2 миллиметра).

Также мелкие частицы золота мы находили и в аэрозоле, собранном над лавовым озером на Толбачике во время извержения 2013 года, и в базальтовой лаве (размером до одного миллиметра). Это не новость: кристаллы золота на вулканах находили и раньше в Мексике, на вулкане Колима, и в Антарктиде, на вулкане Эребус. Эти кристаллы золота растут прямо из горячего вулканического газа. Но золота на Толбачике было намного больше, чем на других вулканах, и мы пришли к выводу, что, скорее всего, где-то под вулканом магма прошла сквозь месторождение золота — и вынесла его на поверхность.

О вулканах Камчатки

В России самый опасный вулкан находится на Камчатке, это Шивелуч. В настоящее время на растущем куполе Шивелуча происходят взрывы и сходят пирокластические потоки (смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней — прим. ред.) длиной до 18 километров. Это предсказать почти невозможно. Одновременно этот вулкан интересный и живописный.

Далее к югу располагаются Ключевской, Безымянный, Толбачик и Мутновский.

Про Мутновский стоит сказать отдельно, потому что он подходит под все четыре критерия: он доступный для туризма, красивый, интересный с научной точки зрения и безопасный, если не залезать слишком далеко. Хотя и на Мутновском гибли люди: в 1991 году студент провалился в котел с кипящей серой.

Если не иметь в виду вулканическую опасность, то вулканы на Камчатке — это довольно высокие горы, и все опасности, присущие горам, есть и на вулканах.

Ключевской вулкан известен своими камнепадами — точной статистики нет, но уже более десяти человек на нём погибли только от камней (лично я знаю пять случаев) и еще много людей получили травмы. Везде большую опасность представляет плохая погода.

Медведи, ожоги, камнепады и лавины

Расскажу о том, чем грозит туристам путешествие к вулканам. Изрядное количество народа получили ожоги горячей грязью на фумарольных полях (трещинах в кратерах, на склонах и у подножия вулканов — прим. ред.). Все остальные случаи связаны с опасностями, характерными для любых гор: погода, камнепады, снежные лавины и так далее.

Основная причина гибели туристов — снежные лавины, следом плохая погода и камнепады. Медведи в среднем по Камчатскому краю убивают двух - трёх человек в год, но в основном местных жителей, нападения на туристов происходят крайне редко. Но все эти опасности никого не останавливают — ехали, едут и будут ехать.

Когда ехать на Камчатку

В зависимости от того, что планируете делать. Точно могу сказать, что лучше не ехать с 15 октября где-то до середины января, сначала мокрое межсезонье, а потом довольно холодная зима. К февралю выпадает много снега, а день становится длиннее, и уже можно становиться на лыжи.

Лыжный сезон длится в Петропавловске до конца апреля, а в районе Мутновского плато можно кататься до середины июля. Если зима выдалась снежная, а весна холодная, то иногда в июне и даже начале июля в долине реки Паратунка (40 километров от Петропавловска — прим. ред.) можно увидеть удивительное явление. Температура плюс 25 градусов, берёзы и кусты уже давно стоят зелёные, а под ними лежит один-два метра плотного снега. И можно кататься на лыжах! Местные говорят, что это «белое лето».

У вертолётчиков самый сезон в апреле, когда фрирайдеры приезжают кататься на горных лыжах с вулканов.

Если посещать собственно вулканы, то лучше в тёплое время года, всё лето и самое начало сентября — до первого снегопада в горах. В горячих источниках можно купаться круглый год. Лето может быть пасмурное и сырое, а может и довольно тёплое и солнечное, год на год не приходится. Как повезёт.

Кто может пройти маршрут самостоятельно, так и делают, кто хочет нанять местного гида — нанимают. И это, кстати, серьезная статья дохода местных туристов и альпинистов.

Про наблюдения и извержения

Про наблюдения с целью предсказать извержение написаны многие тома умных книг и сотни научных статей. Раз в несколько лет собираются международные конференции со специальным названием Cities on Volcanoes («Города на вулканах»).

Техника наблюдения — в основном, сейсмостанции с дистанционной передачей данных. Это позволяет сравнительно достоверно предсказывать начало извержения, при условии, что станции стоят близко к кратеру. Существуют и другие методы: измерение деформаций поверхности (геодезия, светодальномеры, наклономеры, станции GPS и спутниковая радарная съёмка с пассивными отражателями), измерение состава газов (CO2, SO2), тепловая съёмка. Но сейсмология, пожалуй, даёт самые точные и наиболее полезные данные в реальном времени.

Предсказать, когда начнётся извержение можно довольно точно, но это зависит от вулкана и от применяемой техники.

Например, извержение Толбачика в 1975 году предсказали за две недели с точностью до нескольких часов. Было даже известно место, где прорвется лава. Примерно за две недели до извержения началась мощная сейсмическая подготовка, и прямо по сейсмограммам можно было наблюдать, как магма поднимается к поверхности с глубины 20 километров. Рассчитали скорость подъема и время выхода — и почти не ошиблись.

А вот следующее извержение Толбачика, которое началось 27 декабря 2012 года, предсказано не было, хотя и сейсмостанций к этому времени стало намного больше, и качество приборов было лучше. За две недели начало потряхивать, но как-то неуверенно, в разных местах. Это зафиксировали, но особого значения не придали. За восемь часов до извержения прошел мощный сейсмический рой (сильные и слабые толчки — прим. ред.) под вулканом, потом всё затихло. Пока думали, началось извержение, но совсем в другом месте.

Ещё пример. На Камчатке есть два андезитовых вулкана с растущими куполами — Шивелуч и Безымянный, на которых время от времени происходят сильные взрывные извержения. Оба вулкана усеяны сейсмостанциями. Так вот, извержение Безымянного уверенно предсказывают за три-четыре дня. А Шивелуч непредсказуем, взрывается, когда хочет.

Есть ещё один важный момент. Опасность для населения представляет не любое извержение, а лишь достаточно сильное (пароксизмальное). Вулканы не так уж и опасны, наверное, за исключением случаев, когда дома стоят прямо на склонах вулкана вблизи кратера (как в Неаполе, к примеру). Так вот, вулканы никогда не начинают извергаться сразу в полную силу, за редким исключением. Все известные случаи катастрофических извержений происходили после нескольких месяцев умеренной активности (Тамбора, Кракатау, Мон-Пеле, Сент-Хеленс, Безымянный). При этом можно более-менее точно предсказать лишь начало извержения, но не его внезапное усиление. Из этого ясно, что от точного предсказания извержения пользы может быть немного.

Как готовятся к извержению

Этот вопрос скорее политический, а не научный. Геологи докладывают властям о повышении активности, а те уже решают, что делать. И соображения безопасности граждан далеко не всегда самые важные. Классика жанра — вулкан Мон-Пеле, расположенный в северной части острова Мартиника, который уничтожил город Сен-Пьер в 1902 году. Извержение уже продолжалось несколько месяцев и постепенно усиливалось. К тому моменту уже восемь человек в соседней деревне погибли от схода газов, пепла и камней. Но намечались выборы губернатора — и эвакуацию решили перенести. Результат известен: всё население 30-тысячного города погибло от потока. Случайно уцелел лишь арестант в подвале. Погибли и кандидаты в губернаторы.

Про геотермальные станции на Камчатке

Непосредственно можно использовать не тепло вулкана, а тепло горячего подземного пара. А месторождения пара часто располагаются вблизи действующих вулканов. И далеко не все вулканы обладают такими месторождениями. Например, на Камчатке, вблизи Петропавловска, два действующих вулкана и три потухших, но подземного пара нет.

Тем не менее, геотермальная станция вблизи Мутновского вулкана работает уже более десяти лет и удовлетворяет потребность Петропавловска в электричестве приблизительно на четверть.

Другая небольшая геотермальная станция расположена в посёлке Паужетка, на юге Камчатки. Вообще по миру геотермальных станций великое множество. Пример непосредственного использования тепла вулкана был в Исландии. После извержения вулкана Эльдфедль на острове Хеймаэй, в результате которого лавой были залиты 70 домов, а остальные — засыпаны пеплом, жители вернулись, почистили пепел и организовали систему отопления оставшихся домов от остывающего толстого лавового потока. Эта система работала на острове несколько лет, пока лава совсем не остыла.

Про сувениры из лавы

Если в Исландии из вулканической лавы делают украшения — и они популярны во всем мире, то у нас куски необработанной лавы иногда дарят в качестве сувениров. Что-то местные жители делают, но это единичные случаи.