В апреле 1815 года гора Тамбора на индонезийском острове Сумбава вызвала самое мощное извержение вулкана в истории, катаклизм, который не только опустошил его непосредственное окружение, но и послал ударные волны через глобальную климатическую систему. Взрыв, оцененный как VEI-7 (Индекс вулканической взрывоопасности), выбросил в атмосферу около 160 кубических километров материала, изменив погодные условия в течение многих лет и вызвав широко распространенные голод, болезни и социальные потрясения по всему миру. Это событие предлагает отрезвляющее исследование случая того, как одно стихийное бедствие может каскадировать через человеческие общества, изменяя экономику, миграционные модели и даже культурные результаты. Понимание извержения Тамборы имеет важное значение для понимания взаимосвязанности систем Земли и уязвимостей, присущих нашему современному, чувствительному к климату миру.

Извержение горы Тамбора

Гора Тамбора, стоящая около 4300 метров (14100 футов) до извержения, расположена на острове Сумбава на Малых островах Сунда Индонезии. Она входит в состав Тихоокеанского огненного кольца, геологически активной зоны, где сталкиваются тектонические плиты, создавая вулканы и землетрясения. До 1815 года гора веками дремала, ее вершина была оцеплена кратером от более раннего извержения. Громкие грохоты начались в 1812 году, с незначительными толчками и выбросами пепла, но они в значительной степени игнорировались местным населением.

Климактическая фаза началась 5 апреля 1815 года, с громового взрыва, слышанного на расстоянии более 2000 километров (1200 миль) от. Звук был настолько интенсивным, что британские власти на Яве первоначально приняли его за пушечный огонь из морского сражения. В течение следующих трех дней извержение усилилось, достигнув своего пика 10-11 апреля. Пирокластические потоки — быстро движущиеся потоки горячего газа и вулканического мусора — сметали вниз по горе, уничтожая деревни и убивая тысячи мгновенно. Колонна извержения взлетела более чем на 40 километров (25 миль) в стратосферу, впрыскивая пепел, диоксид серы и другие аэрозоли высоко над погодными системами. К тому времени извержение утихло, гора потеряла около 1400 метров (4600 футов) своей высоты, оставив массивную кальдеру шириной 6 километров (3,7 мили) и глубиной 1100 метров (3600 футов).

Непосредственное число погибших на Сумбаве и близлежащих островах оценивается в 10 000 - 12 000 человек, причем многие другие умирают после голода и болезней, вызванных уничтожением сельскохозяйственных культур и источников воды. Извержение выбросило достаточно пепла, чтобы охватить все Сумбава, Ломбок и части Бали, что делает большие площади непригодными для жизни. Классификация VEI-7 ставит Тамбору в число самых взрывоопасных событий за последние 10 000 лет - намного больше, чем извержение горы Сент-Хеленс 1980 года (VEI-5) и сопоставимо только с самим событием 1815 года и несколькими другими, такими как извержение Самалас 1257 (также в Индонезии). Программа Смитсоновского института по глобальному вулканизму предоставляет подробные записи о деятельности Тамборы, подчеркивая ее значение в вулканологии.

Механика извержения VEI-7

Чтобы оценить масштаб Тамборы, полезно понять индекс вулканической взрывоопасности. События VEI-7 характеризуются извержениями, превышающими 25 километров в высоту, выбрасывающими по меньшей мере 100 кубических километров материала (плотный эквивалент породы). Такие извержения редки - происходят, возможно, раз в 500-1000 лет - и они обычно включают в себя очень вязкую магму, богатую кремнеземом, которая захватывает газы до тех пор, пока давление не достигнет взрывных уровней. Магма Тамборы содержала высокую долю серы и хлора, которые при попадании в стратосферу будут иметь глубокие климатические последствия.

Извержение отложило толстый слой пемзы и пепла на тысячи квадратных километров. На Сумбаве падений пепла достигали глубины до 1 метра, задыхаясь растительностью и загрязняя пресноводные источники. Пирокластические потоки, путешествуя со скоростью более 100 километров в час, сжигали все на своем пути, оставляя за собой бесплодный ландшафт, напоминающий лунную поверхность. Само образование кальдеры изменило местную географию, обрушив вершину горы и создав новый, коварный кратер, который сегодня содержит озеро и вторичные вентиляционные отверстия.

Воздействие на окружающую среду и климат

Непосредственное воздействие извержения Тамборы на окружающую среду было катастрофическим для индонезийского архипелага, но глобальные последствия были вызваны впрыском материала в стратосферу. Извержение отправило в верхнюю атмосферу, по оценкам, от 60 до 80 миллионов тонн диоксида серы (SO2), где он в сочетании с водяным паром образовывал крошечные сульфатные аэрозоли. Эти аэрозоли действовали как отражающая завеса, рассеивая поступающее солнечное излучение обратно в космос и уменьшая количество солнечного света, достигающего поверхности Земли. Этот процесс, известный как «вулканическая зима», привел к измеримому падению глобальных температур.

Ученые подсчитали, что извержение Тамборы вызвало глобальное среднее снижение температуры от 0,4 до 0,7 градусов Цельсия (0,7 до 1,3 градусов по Фаренгейту), причем некоторые регионы испытывали гораздо более сильное похолодание. Эффект сохранялся в течение двух-трех лет, поскольку аэрозоли постепенно оседали из стратосферы. Сульфатная завеса была настолько обширной, что создавала яркие закаты и необычные атмосферные явления, такие как «сухие туманы» и цветные солнца, о которых сообщалось так далеко, как Европа и Северная Америка. Знаменитые картины Дж.М.В. Тернера с их интенсивным красным и оранжевым небом, возможно, были под влиянием затяжных эффектов аэрозолей Тамборы. (] Обсерватория Земли НАСА обсуждает вулканическую зиму 1816 года]

Помимо серы, извержение выпустило большое количество хлора, фтора и других вулканических газов, которые способствовали истощению озона и кислотным дождям.Сами частицы пепла, хотя и тяжелее, выпали быстрее, но вызвали кратковременное охлаждение, блокируя солнечный свет локально.Сочетание этих факторов нарушило глобальную атмосферную циркуляцию, что привело к экстремальным погодным аномалиям, которые определяли бы последующие годы.

«Год без лета» и региональные эффекты

Самым печально известным климатическим последствием Тамборы стал «Год без лета» 1816 года.В Северном полушарии весенние и летние температуры неизменно были на 2—3 градуса Цельсия ниже нормы.Снег выпал в июне в некоторых частях Новой Англии и Канады, а в июле и августе по всей Европе случались заморозки.В Швейцарии лето было настолько холодным, что ледники значительно продвигались, разрушая сельскохозяйственные угодья и деревни.В США широко распространились неурожаи: кукуруза, пшеница и другие основные продукты либо не созревали, либо гнили на полях.Необычный холод сопровождался стойкими ливнями и наводнениями, еще больше повреждающими урожаи.

Европа пережила подобный кризис. Во Франции, Германии и на Британских островах урожай зерна сократился на 30-50%, что привело к росту цен на продовольствие и широкому голоду. Урожай картофеля, основной продукт для бедных, был опустошен бедствием, усугубляемым холодными и влажными условиями. В Ирландии картофельный провал в 1816 году предвещал гораздо худший Великий голод три десятилетия спустя. По всему континенту экономические трудности вызвали социальные беспорядки, беспорядки и увеличение миграции. В 1817 году швейцарское правительство сообщило, что тысячи людей эмигрировали, чтобы избежать голода, многие направлялись в Россию и Америку. Историк Джон Д. Пост утверждал, что климатический кризис, вызванный Тамборой, был ключевым фактором в постнаполеоновской сельскохозяйственной депрессии, которая усугубила и без того хрупкое восстановление после десятилетий войны. (]История Сегодня охватывает связь между едой и голодом )

В Азии муссонные дожди были нарушены изменённой атмосферной циркуляцией. Китай пережил сильные наводнения вдоль реки Янцзы, за которыми последовала засуха, уничтожившая урожаи риса. В результате голод в провинции Юньнань стал одним из самых смертоносных в XIX веке, при этом оценки смертности превышали 9 млн человек. В Индии провал летнего муссона привел к сильным засухам и потерям урожая, способствовавшим распространению холеры, которая впоследствии стала глобальной пандемией. Влияние извержения на глобальную погоду было поистине межконтинентальным, демонстрируя, что ни один регион не застрахован от досягаемости крупного вулканического события.

Исторические последствия

Социально-политические последствия климатических изменений в Тамборе были далеко идущими. Год без лета не создавал кризисов из воздуха; он усугубил существующие уязвимости в обществах, уже напряжённых последствиями наполеоновских войн и ранних стадий промышленной революции. В Европе скачок цен на зерно и вызванный этим голод подпитывали протесты и революционные настроения. В 1816-17 годах во Франции, Швейцарии и Германии вспыхнули продовольственные бунты. Британское правительство, опасаясь беспорядков, в 1815 году приняло законы о хлебе, которые защищали внутренние цены на зерно, вводя тарифы на импорт — политика, которая фактически делала продовольствие более дорогим для бедных и способствовала долгосрочному экономическому неравенству.

В США сельскохозяйственный коллапс заставил многие семьи отказаться от своих ферм в Новой Англии и в Среднеатлантических штатах и переместиться на запад в долину реки Огайо и за ее пределы. Эта миграция на запад, иногда называемая «Великой миграцией», изменила американскую границу и ускорила перемещение коренных американцев. Экономический кризис также способствовал панике 1819 года, первому крупному финансовому кризису в истории США, который произошел из-за падения цен на сельское хозяйство и спекуляций на земле.

Культурное и научное наследие

Год без лета также оставил неизгладимый след в культуре. Знаменитый роман Мэри Шелли Франкенштейн был задуман летом 1816 года, когда она находилась возле Женевского озера с Перси Биши Шелли, лордом Байроном и другими.Настойчивая холодная и мрачная погода, прямой результат извержения Тамборы, заставила группу в помещении, где они развлекались, сочиняя рассказы о призраках. Поэма Байрона «Тьма», изображающая конец света сквозь никогда не светящееся солнце, также была вдохновлена теми же жуткими условиями.Эти произведения интерпретировались как художественные ответы на экологический кризис своего времени.

На научном фронте извержение Тамборы вызвало достижения в понимании атмосферной циркуляции и механизмов изменения климата. В 19 веке ученые, такие как Бенджамин Франклин (который ранее связывал извержение Лаки 1783 года с холодной зимой), а затем исследователи, такие как Уильям Джексон Хамфрис, изучали вулканические аэрозоли и их охлаждающие эффекты. Это событие стало краеугольным камнем современной климатологии, с историками и геологами, использующими кольца деревьев, ледяные керны и исторические записи для реконструкции величины воздействия Тамборы. Геологическая служба США поддерживает всеобъемлющее резюме эффектов извержения, подчеркивая его роль в формировании нашего понимания вулканических опасностей. (]USGS: Тамбора 1815 и Год без лета

Долгосрочные эффекты и уроки на сегодня

Долгосрочные последствия извержения Тамборы простирались далеко за пределы непосредственного нарушения климата. Событие навсегда изменило ландшафт и экологию Сумбавы. Массивные залежи золы обогатили почву с течением времени, что привело к возможному восстановлению сельского хозяйства в регионе, но потеря лесов и верхнего слоя почвы продолжала влиять на местную гидрологию в течение десятилетий. Озеро кальдеры, которое образовалось после извержения, стало источником как жизни, так и опасности для редкого населения, которое вернулось.

Тамбора также послужила тревожным звонком о потенциале крупных извержений вулканов для возникновения чрезвычайных ситуаций глобального масштаба. Событие VEI-7 продемонстрировало, что даже относительно отдаленные вулканы могут оказывать глубокое воздействие на человеческие общества, экономику и здоровье. В 21 веке угрозу подобного извержения всерьез воспринимают вулканологи и специалисты по планированию стихийных бедствий. Извержение вулкана Пинатубо (VEI-6) 1991 года послужило менее масштабным примером тех же механизмов, вызвав глобальное падение температуры на 0,5 градуса Цельсия примерно на два года. Но событие Тамбора остается эталоном для наихудших сценариев.

Одним из ключевых уроков Тамборы является важность мониторинга вулканической активности во всем мире. Программа глобального вулканизма в Смитсоновском институте в настоящее время отслеживает более 1500 активных вулканов, и Организация Объединенных Наций определила некоторые вулканы высокого риска как «Вулканы десятилетия» для интенсивного изучения. Тем не менее, многие опасные вулканы в развивающихся странах остаются плохо контролируемыми. Извержение в масштабах Тамборы сегодня будет иметь разрушительные последствия для сельского хозяйства, транспорта и глобальных цепочек поставок - особенно учитывая взаимосвязанность современной мировой экономики. Потеря одного вегетационного периода в крупных регионах, производящих зерно, может вызвать продовольственные кризисы и гуманитарные чрезвычайные ситуации.

Последствия для науки и политики в области климата

Извержение Тамборы также подчеркивает связь между вулканической активностью и изменением климата. В то время как антропогенное глобальное потепление обусловлено парниковыми газами, удерживающими тепло, вулканические аэрозоли имеют противоположный эффект, отражая солнечный свет и охлаждая планету. Это привело к тому, что некоторые ученые предложили геоинженерные схемы, которые имитировали бы вулканические события, вводя сульфатные аэрозоли в стратосферу для противодействия глобальному потеплению. Однако такие предложения противоречивы, потому что они могут иметь непреднамеренные побочные эффекты, такие как нарушение моделей осадков и повреждение озонового слоя - именно то, что Тамбора продемонстрировала в естественном масштабе. Изучение исторических извержений, таких как Тамбора, помогает моделировать эти риски и информирует политические дебаты о вмешательстве в климат.

Кроме того, событие в Тамборе служит напоминанием о том, что естественная изменчивость климата может взаимодействовать с антропогенными изменениями. Если извержение VEI-7 должно было произойти в мире, уже испытывающем быстрое потепление, комбинированные эффекты могут быть хаотичными. Охлаждение от извержения может временно замаскировать тенденцию потепления, что приведет к общественному недоумению и самоуспокоенности политики, только за быстрым потеплением после рассеивания аэрозолей. Этот сценарий «вулканического сюрприза» является реальной проблемой для планирования адаптации к климату.

Заключение

Извержение вулкана Тамбора в 1815 году является монументальным событием в истории человечества и геологии. Это была природная катастрофа, которая прямо и, вероятно, косвенно убила десятки тысяч людей из-за голода, болезней и социального коллапса. Его климатические эффекты, особенно Год без лета, изменили сельское хозяйство, миграцию и политику в Северном полушарии, и его культурное наследие сохраняется в литературе и искусстве. Для ученых Тамбора является важной точкой данных для понимания реакции системы Земли на массовые инъекции вулканических аэрозолей. Для политиков она служит предупреждением о возможности внезапных крупномасштабных сбоев в глобальных поставках продовольствия и экономике. Поскольку мы продолжаем бороться с проблемами изменения климата, история Тамборы напоминает нам о глубокой силе природы и постоянной уязвимости человеческой цивилизации. Вулкан, который изменил историю, может быть спящим сегодня, но он не будет последним, и его уроки никогда не были более актуальными.