Гарун Тазиев - Этна и вулканологи

Нам пришла в голову мысль проследить за изменением состава эруптивных газов по мере их удаления от воронки (столь громадный колодец содержал газовый столб значительной высоты).

Мы решили спустить в Вораджине прибор, который его изобретатель Пьер Зеттвоог окрестил «вулканологическим исследовательским модулем» (MEV). Нас, помнится, привело в восторг техническое совершенство американского «лунного исследовательского модуля» (LEM), и вот, располагая в миллиарды раз меньшим бюджетом, чем НАСА,[1] мы смастерили самоделку для автоматического взятия газовых проб и измерения их температур. Наш зонд представлял собой цилиндр 1 метр в длину и 30 сантиметров в диаметре. Чтобы жар над действующим жерлом не испортил или просто-напросто не расплавил зонд, мы одели его в водяную рубашку и укутали в асбест.

Для спуска над зевом колодца шириной двести пятьдесят метров натянули проволоку с подвижным блоком, через который перебросили трос с модулем. Опускали его с превеликой осторожностью, опасаясь, как бы он не застрял на внутренних выступах жерла; могло случиться и так, что конец троса, к которому крепился цилиндр, расплавится и обломится под собственной тяжестью.

Первый сюрприз не заставил себя ждать: 400 метров троса размотались до конца, а цилиндр так и не достиг дна. Выходит, колодец был глубже. Второй сюрприз, после того как битый час мы в поте лица своего крутили двойную рукоятку лебедки, дабы извлечь модуль из колодца, преподнес термометр: температура в жерле не превысила 16 °C… Значит, на четырехсотметровой глубине зонд был еще далеко от горячей зоны… Пробы подтвердили это: в ампулах был лишь воздух, слегка смешанный с S02 и С02. Думаю, это покажется парадоксальным читателю, которому довелось побывать у края Вораджине; там он наверняка чихал и плакал, когда порыв ветра накрывал его дымом из жерла. Как же так? Неужели во внешнем султане содержится больше удушливых и раздражающих газов, чем четырьмя сотнями метров ниже?… Нет, конечно! Просто наши ампулы были устроены таким образом, что впускали только газы, исключая любую жидкость.

Между тем большая часть S02 и H2S, выделяемых действующим вулканом, успевает раствориться во время долгого подъема по колодцу в мельчайших капельках конденсированной влаги, оседающей на выброшенных взрывом частицах базальтовой пыли и микрокристалликах, образующихся при охлаждении газов. Это и есть те самые кислые туманы, едкие аэрозоли, которые на гребне жерла раздражают слизистые оболочки, разъедают металлические части оборудования и даже хлопковые нити одежды (шерсть, кстати, отлично сопротивляется им). Без учета корродивных аэрозолей и микроскопических осадков нельзя понять смысла происходящих в глубине событий.

На следующий год мы предприняли новую попытку, на сей раз с тысячеметровым тросом. Результат вышел такой же: 31 августа 1971 года глубина Вораджине превышала километр… На сколько? Этого мы уже никогда не узнаем, ибо 21 сентября Антонио Николозо, проходя возле колодца, увидел, что на двухсотметровой глубине плескало и тяжело ворочалось озеро лавы. Несколько дней спустя озеро застыло. Лишь маленькая отдушина продолжала целиться в небо посреди свежего «пола» из черного базальта. Оттуда с оглушительным громом вылетали каменные «снаряды», достигая жуткой высоты.

Поведение вулкана непредсказуемо, и прожекты, которые мы строим на их счет, почти всегда оказываются эфемерными.

Дыхание вулкана

Непрестанная активность Этны – сущая благодать для многих. Для густого населения ее подножия, поскольку плодородие полей и садов поддерживается естественным опылением из кратера. Благодать для любопытствующих туристов, приезжающих взглянуть на действующий вулкан; опять-таки благодать для тех, кто этим туризмом кормится и живет. Это, наконец, благодать для вулканологов.

Постоянная, к тому же большей частью умеренная активность – редкая удача для исследователей. Добавьте сюда разнообразные преимущества, которые представляет вулкан, расположенный на земле древней цивилизации, начиная от лабораторий и магазинов в крупных городах, кончая средствами сообщения, торными дорогами, а главное – аэродромом, сокращающим до двух-трех часов путь из Парижа до Этны.

Постоянство этнийской активности позволяет заблаговременно составлять программы исследований. Можно быть уверенным, что к назначенной дате хотя бы в одной скважине будет наблюдаться интересная форма эруптивной деятельности – вещь, весьма проблематичная на обычном вулкане, если он вообще не уснул. Некоторые замеры необходимо делать прямо в жерле, а не на почтительном расстоянии от огнедышащей бездны. Это, в частности, относится к химическому составу газов и их физическим характеристикам. Где их взять, если не в устье? На воздухе газы сразу трансформируются. Расширение, охлаждение, химические изменения в результате взаимных реакций, смена температурных условий и давления, окисление кислородом воздуха или же, если фумаролы проходят через скальные породы и вулканический пепел, подземными водами – все это полностью меняет характеристики летучих частей вулканических выбросов и скрывает их истинную природу.

Необычайно резкие колебания амплитуд эруптивной газовой фазы (как она зовется на научном языке) были впервые выявлены Тонани, Эльскенсом и мной в 1963 году на Стромболи. Эти вариации, важные для понимания законов, управляющих вулканическими явлениями, затухают с расстоянием. Уже в метре от магмы температура часто падает примерно с 1000 °C до нескольких сот градусов, а содержание воздуха в аэрозолях превышает девять десятых объема. Оставшаяся часть – обедненная, окисленная, охлажденная – очень далека от картины, какую являли газы долю секунды до того, и уж, конечно, они не имеют ничего общего с «оригиналом». Восстановить по ним протекающие в огненной толще магмы процессы нет никаких шансов. О приближении эруптивной фазы могли бы сигнализировать газы в момент зарождения. Однако для этого следует брать пробы непосредственно в расплавленной массе.

Даже на постоянно действующем вулкане такая задача весьма и весьма непроста. Вспоминаю сейчас одну спокойную «лужу», мы натолкнулись на нее лет десять – пятнадцать назад где-то между центральным кратером и северо-восточной боккой. Когда мы ее увидели, она еще была жидкой, вишневого цвета и пускала пузыри, потом на глазах застыла. Тончайшая черная корочка заблестела на ее поверхности; корочка была не сплошная, а состояла из отдельных налезающих друг на друга пластин. Магма еще испускала газы, она уже частично дегазировалась в мощном центральном кратере, однако здесь, в «луже», скопившиеся газы все же приподнимали пластины корки, их черные челюсти раскрывались на мгновение, показывая раскаленную плоть. Отчетливо слышалось тяжелое свистящее дыхание. Потом базальтовые губы вновь смыкались над красной пульпой, и темная чешуя продолжала дрожать на теле умирающего дракона, время от времени раздвигаясь вновь…