Флегрейские поля (Campi Flegrei)

Италия находится на стыке двух тектонических плит (Африканской и Евразийской) и на вершине двух основных линий разломов, поэтому высокая сейсмичность является обычным явлением для этого региона. Подробнее: Землетрясения в Италии

Название «Флегрейские поля» («выжженные земли») взято из античной мифологии – так называлось место, где боги во главе с Зевсом победили гигантов – великанов, порождённых Геей.

Кальдера и ее вулканы

Площадь кальдеры составляет около 100 км² (10 × 10 км). Ее большая часть простирается под заливом Поццуоли (итал. Golfo di Pozzuoli) и охватывает острова Вивара, Низида, Искья и Прочида. Наземная территория ограничена берегами залива, прибрежной полосой Тирренского моря и северо-западными окраинами Неаполя.

В пределах Кампи Флегрей находится большое количество фумарол, более 150 бассейнов кипящей грязи, 24 кратера и несколько вспомогательных конусов^[1].

Спутниковая карта Флегрейских полей, 2006 год

По подсчетам ученых, магматический резервуар площадью 400 кв. км^[2] находится на глубине всего около 3 км под поверхностью кальдеры, в результате чего земная кора буквально плавает в раскаленных породах и совершает так называемые брадисейсмы (земные вертикальные колебания)^[1].

Извержения 35 тыс - 10,5 тыс лет назад^[3]:

• Posillipo – Collina dei Camaldoli – Monti San Severino – Monte di Cuma (parte tufacea) – Monte di Procida
• Capo Miseno (Bacoli)
• Bacoli e Punta Pennata (Bacoli)
• Monte Gauro (Pozzuoli)
• Quarto.

Извержения 10,5 - 8 тыс лет назад:

• Isola di Nisida (Неаполь)
• Montagna Spaccata (Quarto Flegreo)
• Fondi di Baia e Golfo di Baia (Bacoli) [8.400 лет назад]

Извержения 8 тыс лет назад - 1538 год н.э.:

• La Starza (Pozzuoli)
• Monte Cigliano (Pozzuoli)
• Agnano (Napoli) [4,4 тыс лет назад]
• Monte Olibano (Pozzuoli) duomo trachitico dell'Accademia Aeronautica [4,8 тыс лет назад]
• Monte Spina (Неаполь) [4,1 тыс лет назад]
• Сольфатара (Pozzuoli) [3,9 тыс лет назад] - является основной туристической достопримечательностью в районе Флегрейских полей. Хотя вулкан считается действующим, его активность в течение двух тысяч лет заключалась в выпуске сернистого газа и водяного пара через фумаролы. Сольфатара играет роль клапана, закрывающего магму, которая находится под Флегрейскими полями. Кратер Сольфатары имеет эллиптическую форму диаметром 770 метров, периметр 2,3 км. Самая высокая часть кратера, называемая горой Олибано, поднимается на высоту 200 метров над уровнем моря, самая низкая часть расположена на высоте 92 метра над уровнем моря. В римской мифологии Сольфатара считался домом бога Вулкана.
• Озеро Аверно (Pozzuoli) [3,8 тыс лет назад]
• Cratere degli Astroni (Неаполь) [3,7 тыс лет назад]
• Cratere Senga [3,7 тыс лет назад]
• Монте-Нуово (Pozzuoli) [1538 г. н.э.]

Помимо видимых на поверхности вулканов в состав кальдеры также входят^[3]: Догнать и перегнать: Российские ВКС прирастают новыми функциями 8.9 т

Острова (обсуждается):

• Monte Epomeo (Isola d'Ischia)
• Isolotto di San Martino (Monte di Procida)
• Nisida
• Procida (diversi crateri: Chiaia, Carbonchio, Pozzovecchio)
• Isola di Vivara
• Golfo di Genito — tra Procida e Vivara

Плоские поверхности:

• Fuorigrotta (Неаполь)
• Pianura (Неаполь)
• Pisani (Неаполь)
• Soccavo (Неаполь)

Этапы развития вулкана

39 тыс л.н.: мегаизвержение и вымирание части неандертальцев

Самая ранняя деятельность Кампи Флегрей началась примерно 39 280 лет назад и сопровождалась мощным вулканическим извержением и выбросом в атмосферу около 200 км³ вулканического материала^[1].

По другим данным, мегаизвержение состояло из двух фаз. На первом этапе (плинианском) суперизвержение привело к образованию гигантской пепельной колонны высотой 44 км и засыпало золой объемом 54 куб. км всю территорию Южной Италии.

На втором этапе (плинианском и игнимбритном) кальдера извергла около 154 куб. км вулканических материалов, а общий объем депозитов, накопившихся в течение двух фаз, был эквивалентен восьми объемам горы Эверест.

По другим данным, вторая фаза выбросила в атмосферу более 450 куб. км. Общий объём частиц превысил 500 куб. км^[4].

Очаги супервулканов располагаются гораздо ближе к поверхности земли, чем у обычных вулканов и представляют собой огромные магматические резервуары — соответственно велика и площадь их горизонтального сечения. По одной из версий, извержение супервулкана начиналось с того, что магма расплавляет и разламывает слой земной коры над собою, выпячивая на земной поверхности огромный горб высотой в несколько сот метров и диаметром в 15–20 и более километров.

Потом давление увеличивается, магма ищет себе выход. По периметру супервулкана возникают многочисленные жерла и трещины — а затем вся его центральная часть обрушивается вниз, в огненную преисподнюю. Рухнувшие породы, точно поршень, резко высвобождают из недр огромные объемы магмы и газов — и они выбрасываются в небо гигантскими фонтанами лавы и циклопическими облаками пепла. Подобное явление никогда ещё не видели вулканологи.

Когда извержение супервулкана заканчивалось, от него оставалась огромная кальдера, внутри которой образовывалась огромная долина — своеобразная «крышка» над магматическим очагом. Частью такой «крышки», её краешком, как раз и могут быть Флегрейские Поля.

Данные на 2018 год

Мегаизвержение совпало по времени с извержениями вулканов Казбек на Кавказе и Святая Анна в Южных Карпатах. По версии сейсмологов и палеоклиматологов, стало одной из причин «вулканической зимы».

Над Европой увеличилось количество серы, она поглощала и рассеивала солнечный свет. В году, следующем за извержением, температура на всей планете снизилась на 2 градуса Цельсия, а в Западной Европе ее снижение составило 5 градусов.

Вулканические выбросы, постепенно оседая, оставили после себя след из пород, который в форме клина протянулся от Южной Италии на северо-восток до Южного Урала.

Данные исследования 2016 г

Порода покрыла слоем пепла более 1,1 миллиона кв.км. Затронутыми оказались в том числе Причерноморье и Каспийское море. Пепел извержений обнаружен в том числе при раскопках в Костенках Воронежской области России. Наибольшие слои золы были обнаружены в современных Северной Македонии, Болгарии и Румынии. В восточных районах Средиземноморья толщина пепельных пластов достигала 10 см.

От Южной Италии до Румынии слой пепла достигал 1 метра. Согласно шкале вулканической активности, извержение Флегрейских полей имело 7 баллов из 8 возможных.

Пепел, вкупе с понижением температуры, вызвал угнетение растительности. Последовали годы, когда не было даже умеренного летнего потепления. Растения полностью перестали расти; без солнечного света в достаточном количестве фотосинтез прекратился. Животные, которые смогли выжить после извержения, массово мигрировали с огромных пространств от Италии до Приуралья. Данное извержение стало сильнейшим в Европе за период в 200 тысяч лет.

По одной из версий, выдвигаемых антропологами, извержение могло стать либо главной, либо одной из главных причин вымирания неандертальцев на значительной части их ареала от Центральной Европы до Кавказа. Начавшаяся вулканическая зима застала популяцию неандертальцев, находившуюся в этой части Европы, в том положении, когда животные, на которых они охотились, ушли с больших площадей. Неандертальцы были ориентированы именно на потребление мяса, охоту, они не знали земледелия и не умели прокормить себя без наличия травоядных животных. Останки двух неандертальцев, обнаруженные в Мезмайской пещере (Кавказ, Россия), дали ряд ценных сведений. Они охотились на четыре вида бизонов. После второго цикла извержений повысилось содержание вредных веществ в почве и атмосфере, анализы костей показывают, что норма была превышена в несколько раз. Резко ухудшилась экология, пропали животные, в анализах отложений за этот период не присутствует пыльца растений^[1].

Авторы данного исследования полагают, что экологический кризис также препятствовал и первой волне заселения Европы сапиенсами. Однако людям современной анатомии повезло в том плане, что в этот период они обитали в более южных широтах, преимущественно в Африке, и избежали прямых последствий катастрофы. Только когда в северных широтах климат стабилизировался, современный человек начал осваивать новые территории, частично освободившиеся от неандертальцев^[5].

35-10,5 тыс лет назад: вулкан с центром на месте залива Поццуоли

Второй Флегрейский период. Между 35 тыс и 10,5 тыс лет назад в районе кальдеры образовался вулканический желтый туф, составляющий остатки огромного подводного вулкана. Он имел диаметр около 15 км, а в его центре находился залив Поццуоли. Примерно 12 000 лет в Кампи Флегрей произошло последнее крупное извержение, которое образовало меньшую кальдеру внутри основной.

3,8 тыс лет назад: появление озера Аверно

В промежутке после 8000 лет в кальдере происходили небольшие извержения, в результате которых появилось озеро Аверно.

1538: Образование вулкана Монте-Нуово

Во время извержения с 29 сентября по 6 октября 1538 года в кальдере был образован шлаковый конус Монте-Нуово (Новая гора), способный производить колоссальные взрывы с индексом VEI-7 по 8-балльной шкале взрывоопасности — подобно извержению Тамборы в 1815 году. С 1970 года до 2015 года почва на нем поднялась на 2 метра, поэтому он несет серьезную угрозу жителям региона Кампания^[1].

2012-2013: Поднятие грунта на 11 см с выбросами газа и диоксида серы в кратере Сольфатара

С 1980-х годов на Кампи-Флегрей наблюдается деформация грунта, в связи с чем в 2012-м ученые подняли статус опасности вулкана с «зеленого» до «желтого».

Согласно исследованиям Национального геофизического института Италии, на остальной части кальдеры (помимо вулкана Монте-Нуово) в период с января 2012 года по июнь 2013 года характеризовался быстрым поднятием грунта на 11 см с пиковой скоростью 3 см в месяц в декабре 2012-го. Поднятие почвы сопровождается выбросами углекислого газа и диоксида серы на территории кратера Сольфатара.

Кратер Сольфатара

В середине 2010-х годов Флегрейским полям уделяется повышенное внимание вулканологов, поскольку их извержение способно нанести немалый ущерб всей территории Европы и северной части Африки^[1].

2016

Исследование: Поднятие грунта связано с давлением газа

В июне 2016 года ​​на конференции «Гольдшмидт» в Йокогаме (Япония) были представлены результаты нового исследования итальянских геохимиков, которые указывают на то, что поднятие грунта в районе кальдеры Кампи-Флегрей происходит из-за давления газа, а не из-за всплеска магмы, как считалось ранее^[6].

Из-за геологической нестабильности грунт в районе Флегрейских полей может подниматься и опускаться на несколько метров всего за несколько лет. Подобное событие наблюдалось в 1982–1984 годах, когда поверхность кальдеры поднялась на высоту 1,8 метра. Большинство ученых полагали, что деформация связана со смешанной магматической и гидротермальной активностью, однако последнее исследование геохимиков из Второго университета Неаполя свидетельствует о вовлечении в процесс вулканических газов.

Рост температуры гидротермального резервуара в Сольфатаре 1982-2015 гг^[7]

Как сообщает профессор Роберто Моретти (ведущий автор исследования), во время своей работы специалисты проанализировали геохимические данные кальдеры за последние 30 лет и пришли к выводу, что поднятие грунта связано не с миграцией магмы, а с гидротермальной деятельностью, поддерживаемой глубинными магматическими газами.

С одной стороны, это хорошая новость, поскольку в таком случае вероятность извержения может быть несколько снижена. С другой стороны, переход от гидротермальной к магматической активности способен произойти с любое время, то есть специалисты не могут сказать, что на Кампи-Флегрей всё хорошо. Кальдера по-прежнему остается непредсказуемым местом, несущим угрозу не только Италии, но и всей Европе.

Как полагают ученые, новое толкование деятельности супервулкана требует прямого доступа к его подземной области, однако в научном мире до сих пор ведутся дебаты относительно безопасности бурения кальдеры. Комментируя представленное исследование, профессор Джон Бланди из Бристольского университета утверждает, что горячие газы и магма являются первыми кандидатами на причины деформации грунта, но имеют совершенно разные последствия для будущей вулканической деятельности.

«Моретти дает убедительные аргументы в пользу газа, что может быть использовано на других беспокойных вулканах», – считает ученый.

Давление газа достигло критической точки

В декабре 2016 года было объявлено, что вулкан Кампи-Флегрей проявляет признаки пробуждения. Согласно новому исследованию, проведенному итальянскими и французскими специалистами, давление внутри гиганта приближается к своей критической точке, что в дальнейшем может привести к извержению. Результаты исследования были опубликованы 20 декабря 2016 года в научном журнале Nature Communication.

По словам Джованни Чиодини, научного сотрудника из Национального института геофизики и вулканологии в Болонье, поднятие магмы вызывает нагревание гидротермальных пород, которые в конечном итоге потеряют свою механическую прочность и вызовут ускорение эруптивных процессов в сторону критических условий.

«Мы не можем точно сказать, когда вулкан начнет извергаться, однако он представляет большую опасность для 500 тысяч человек, которые проживают внутри и вблизи кальдеры», – говорит специалист[8].

В последнее время темпы поднятия почвы возросли. По сообщению Чиодини, существует острая необходимость в дальнейшем изучении Флегрейских полей, поскольку аналогичная картина наблюдалась перед извержениями двух других опасных вулканов – кальдеры Рабаул в Папуа – Новой Гвинее и Сьерра-Негра на Галапагосских островах.

2017

Смерть трех человек в кратере Сольфатары

Вечером 12 сентября 2017 года ребенок 11 лет и его родители провалились в провал кратера вулкана Сольфатара.

Семья из Венеции проводила последний день каникул в Неаполе. 11-летний Лоренцо подошел близко к недавно образовавшемуся после интенсивных дождей углублению в кратере и провалился. Отец Массимилиано Каррер (инженер 45 лет) и мать Тизиана Зарамелла (сотрудник аэропорта Венеции 42 лет) попытались вернуть его, но в один момент земля под их ногами тоже осыпалась: все трое оказались в образовавшемся отверстии с кипящей грязью (окисью углерода) глубиной три метра. Инцидент произошёл у крупнейшей фумаролы в этом районе - Bocca Grande (Большой рот).

О случившемся спасателям сообщил владелец бара, расположенного на входе в парк, в который прибежал заплаканный семилетний мальчик Алессио, младший сын и брат погибших^[9].

Тела погибших вытащили спасатели в специальном снаряжении. По предварительным данным, смерть наступила от вдыхания ядовитых газов. Спасатели объяснили, что у погибших не было ни малейшего шанса выжить, так как температура в кратере вулкана превышала тысячу градусов^[5].

На фото видно, что провал находится на неогороженной территории.

Доступ туристов к кратеру вулкана был открыт в 1900 году. На 2017 год вулканический парк является частной собственностью, им управляет компания VolcanoSolfatara srl. Десятки тысяч посетителей каждый год платили за билеты, чтобы полюбоваться грязью и фумаролами. Это первый несчастный случай со смертельным исходом на территории парка^[10].

Расследование трагедии. Кратер Сольфатары закрыт для посещения, в т.ч. учёными

С 12 сентября 2017 года - дня, когда в кратере Сольфатары погибли трое человек, место закрыто для посещения, в том числе для ученых. Вулканическая обсерватория Везувия запустила предупреждение: "Геохимические станции закрыты, и мы не можем проводить кампанию по отслеживанию".

В связи с трагедией последовало расследование координируемое прокурором Джузеппе Лукантонио и ряд технических экспертиз. Вся территория Сольфатара была подвергнута превентивному изъятию следственным судьёй Клаудией Пиккиотти по просьбе прокурора. Фактически, с 26 октября 2017 года, вместе с геологическим парком, кемпинг, бассейн и спортивные поля были закрыты.

Вся активность VulcanoSolfatara Srl, частной компании, управляющей парком под руководством Джорджио Ангарано, заблокирована в связи с обвинениями связанными с трагедией 12 сентября. Доступ в кратер запрещён всем, в том числе операторам Национального института геофизики и вулканологии, которые следили за зоной в течение многих лет. Данные, собранные обсерваторией Везувия, неаполитанским отделом Научно-исследовательского института, вносят вклад в постоянный анализ геофизических и геохимических явлений в кальдере Кампи Флегреи.

В 2012 году учёные подняли статус опасности вулкана с «зелёного» до «жёлтого», из-за постепенного усиления активности наблюдаемых явлений. Институт выпускает еженедельные и ежемесячные бюллетени о состоянии деятельности вулкана, используя станции и данных периодических исследований. Также важной задачей является оповещение Департамента гражданской защиты в случае аномальных сигналов, которые могут представлять собой индекс опасности. Директор обсерватории Франческа Бианко обеспокоен:

«Геохимические станции нуждаются в техническом обслуживании, фильтры забиваются, и в течение нескольких месяцев мы больше не получаем никаких данных о химическом составе фумарол и о потоке CO2, что указывает на магматический компонент». Мы прервали тридцать лет наблюдений», - сетует Бианко. «И если в 2012 году мы смогли повысить уровень оповещения, это было связано с данными, поступающими из Сольфатары. Мы можем продолжать собирать данные из фумарол Пискьярелли, но этого недостаточно. Наблюдение многопараметрическое, и если один из этих параметров отсутствует, это становится проблемой. Сейчас мы вынуждены остановить сбор данных и это очень серьёзная проблема, особенно для вулкана, подобного Флегрейским полям»[11].

2018: Новая фаза наращивания потенциала перед извержением

Команда ученых из Швейцарии, Британии и Италии провела анализ материалов, образовавшихся после предыдущих извержений Флегрейских полей. На основе этих данных они сделали вывод, что вулканы в этом районе вновь готовятся массивному извержению, но эта подготовка может растянуться на сотни лет. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Всего исследователи рассмотрели 23 извержения Флегрейских полей, самое недавнее из которых произошло в 1538 году.

Авторы объединили петрологические съемки с термомеханической моделью, чтобы определить, как магматическая система полей переходит от мелких и частых извержений к крупным. Они обнаружили, что магма, насыщенная водой и углекислым газом и вышедшая в 1538 году, совпадает с той, которая предшествовала Суперизвержению. По их мнению, эти находки доказывают то, что субвулканическая система Флегрейских полей вступила в новую фазу наращивания потенциала. Кульминация в виде нового мощного извержения должна произойти в будущем, но точно определить ее точку на временной шкале пока невозможно.

См. также

• Ол-Доиньо-Ленгаи (Ol Doinyo Lengai)
• Санторин

Примечания