Биовулканология

Влияние вулканов на живые организмы

Непосредственное и косвенное влияние вулканов на живые организмы

Известный ботаник-лесовод Ю. И, Манько, оценивая влияние современной вулканической деятельности на растительность, предложил разделить его на непосредственное и косвенйое. Анализ ситуации с животными свидетельствует о том, что понятие о непосредственном (прямом) и косвенном (опосредованном) воздействии вулканогенных факторов на живые организмы носит общий характер.

Непосредственное влияние вулканической деятельности на живые организмы обусловлено прямым воздействием физических и химических факторов, сопровождающих извержения: воздушных волн, отложений взрывов, пирокластических и грязевых потоков, раскаленных лав, пеллопадов, токсических газов, высокой температуры и т. д. Как правило, под их влиянием жизнь угнетается, элиминируется. Продолжительность воздействия большинства из них ограничивается временем извержения вулкана, но влияние ядовитых газов и высокой температуры часто проявляемся и в последующий период. Масштабы и характер влияния в каждом конкретном случае труднопредсказуемы, зависят от силы и ероков-^времени года, продолжительности) извержения вулкана, особенностей рельефа.

Косвенное влияние вулканической деятельности на живые организмы связано с изменением среды их обитания, включая взаимоотношения видов в биоценозе. Оно -может быть как отрицательным (угнетающим), так и положительным (стимулирующим). Характер этих изменений, их форма, степень и масштабы очень разнообразны. К тому же нужно учитывать, что прямое влияние вулканогенных факторов на одни организмы можно рассматривать как косвенное — для других. Таковы, например, могут быть ситуации в отношении растений и животных вообще, беспозвоночных и позвоночных животных в частности.

Каково влияние на живую природу важнейших вулканогенных факторов?

Воздействие воздушных волн: ударный и термический эффект. Сильные взрывы при извержениях вулканов обычно сопровождаются мощной воздушной волной. Ее воздействия на окружающую растительность и животных во многом зависят от угла наклона основной струи взрывного столба. Воздействие воздушной волны при вертикальных и крутонаклонных взрывах (90—60° к горизонту) чаще вСегй за пределами самого вулкана уже не существенно.

Совсем другое дело — косые взрывы направленного действия под углом менее 60° кгоризонту. В этом случае действие газовой струи может проявляться на расстоянии до 30 км, как это было, например, при извержении Безымянного (Камчатка) в 1956 г. Сила подобных-взрывов чудовищна. По оценкам советских вулканологов, энергия воздушной волны направленного взрыва при извержении Шивелуча 12 ноября 1964 г. составила 1,8Х 10" эрг, а при извержении Безымянного. 30 марта 1956 г. — ЗХЮ^эрг. Давление при этих взрывах достигало соответственно 800—1000 и 1500—3000 атм. Эти значения эквивалентны взрывам крупных атомных и водородных бомб.'

В результате собственно направленного взрыва извергается мелко раздробленный материал; песок и пепел, температура которых на выходе достигает 400— 500 С, Эти обстоятельства и определяют два важнейших фактора воздействия взрывной волньц ударный и термический, причем оба воздействуют одновременно.

Взрывы кратковременные Извержение Шивелуча в 1964 г. длилось, например, немногим более одного часа. Но их воздействие на живую природу носит катастрофический характер. Горшков Г. С. и Г, Е. Богоявленская, изучавшие извержение Безымянного, сообщили, что раскалённый пепел, выброшенный косо направленным взрывом (30—40° к горизонту), обжег кору деревьев и кустарников на расстоянии до 29 км, а некоторые стволы (видимо, сухостоя) сжигал почти целиком. На расстоянии до 25 км были сломаны и повалены деревья диаметром до 30 см. Их стволы, и ветви кустарников со стороны, обращенной к вулкану, были гладко ободраны.

При извержении вулкана Катмаи на Аляске (1912 г.) взрывная волна опалила и частично повалила деревья и кустарники на расстоянии до 20 миль (свыше 36 км) и более, местами образовались непроходимые лесные завалы. Не только кора на деревьях со стороны вулкана была ободрана, но даже древесина часто глубоко поранена. В результате сравнительно слабого направленного взрыва на вулкане Лассен-Пик в Калифорнии (1915 г.)" все деревья диаметром до 1,5 м §ыли сломаны "на расстоянии 6,5 км, кора на оставшихся пнях со стороны вулкана была ободрана, а в древесину на глубину 2 см внедрились песчинки. Сходными по эффекту были последствия направленного взрыва на вулкане Хибок-Хибок (Филиппинские острова) в 1915 г., когда на расстоянии 6 км были повалены целые рощи кокосовых пальм.

Воздушная волна воздействует не только на растительность. При извержении вулкана Мон-Ламингтон в Новой Гвинее (1951 г.) на расстоянии 3 км от кратера была даже содрана почва. Легко представить, что при этом вместе с лесами погибало множество их обитателей, беспозвоночные и позвоночные животные. И хотя в литературе нет упоминаний о прямых наблюдениях, касающихся воздействия взрывных волн на животных, но в их катастрофическом характере сомневаться не приходится. Известны случаи, когда воздушные волны разрушали жилые строения человека. При изверженйи Безымянного даже в 65 км от вулкана люди чувствовав ли «давление на уши».

Высокая температура взрывных волн воздействует кратковременно, порой всего лишь Мгновение. Но при извержении Мон-Ламингтона даже в 1 км от кратера в течение 1,5 мин температура достигала 200°С. Люди, попавшие в область воздействия высокой температуры, погибали^главным образом Ът ожога легких (асфиксии). Известна страшная трагедия города Сен-Пьера (остров Мартиника), в котором 8 мая 1902 г. при Извержении вулкана Мон-Пеле почти мгновенно погибло около 30 тыс. человек. Пожары — еще одно страшное следствие высоких температур, усугубляющее катастрофическое воздействие взрывных волн. В умеренных широтах масштабы влияния воздушных волн на живую природу летом значительно больше, чем зимой.