28.03.2009

Доломит задушит извержение

Голландский профессор геологии предложил новый способ борьбы с извержениями – сбрасывать в жерло вулкана и на лавовые потоки куски доломита и известняка. Их разложение существенно остудит и замедлит поток. Новый способ может стать достойной заменой бетонным руслам, строящимся сейчас на случай извержения рядом с населенными пунктами.

Интерес к вулканам поддерживается вне зависимости от научно-технического прогресса. Прежде главной угрозой считалась лава, сопутствующая любое небольшое землетрясение, а кроме того – облака пепла, покрывающие все вокруг.

Работы последних лет расширили влияние вулканов с ландшафта местности до климатической картины мира – извержения влияют на температуру с помощью пепла, закрывающего солнце. Существуют даже гипотезы о грандиозных извержениях так называемых супервулканов, давших эффект «ядерной зимы» десятки тысяч лет назад.

Рулоф Дирк Схуйлинг из Университета Утрехта вернул обсуждение «с небес на землю», предложив оригинальный способ останавливать потоки лавы.

Основа его метода – распространенный минерал доломит, разложение которого требует больших затрат энергии.

Такие реакции в химии называются эндотермическими, а их продукты содержат больше «внутренней энергии», чем исходные вещества.

Составляющие основу доломита карбонат кальция CаCO₃ и CaMg(CO₃)₂ разлагаются при нагревании на оксиды металлов и углекислый газ – который, кстати, придает остающейся после извержения пемзе губчатую структуру.

По расчетам профессора из Утрехта, 1 грамма доломита или кальцита достаточно для охлаждения 20 грамм лавы на 100^oC. Более того, как только карбонат нагреется до температуры 1 000^oC, каждый добавленный грамм породы будет остужать 10 грамм лавы ещё на 100^oC. То есть гораздо эффективней использовать доломит при высоких температурах, разбрасывая и добавляя его к уже разлагающемуся, чем ставить «холодные стены». Этот метод уже используется для охлаждения расплавленного шлака при сталеварении.

Геолог не ограничился одним лишь предложением и учел даже возможные последствия карбонатных авианалетов на растекающуюся лаву.

Во-первых, оксиды кальция и магния повысят температуру плавления и снизят текучесть потоков. Кроме того, сбрасываемые куски известняка и доломита приведут к эффекту разбрызгивания, который будет не столь уж сильным, но увеличит контакт лавы с воздухом, дополнительно остудив её. Затвердевшая вокруг «доломитовых бомб» лава может временно приостановить реакцию разложения, но нарастающее давление углекислого газа рано или поздно «взорвёт» образцы породы.

Помимо доломита и известняка Схуйлинг предлагает использовать офиолиты и серпентин, активные даже при более низких температурах, чем доломит. К вероятным побочным эффектам нового метода стоит отнести туннелирование – образование лавовых труб с термоизолированными пористыми «стенками», по которым лава передвигается дальше, чем по обычной породе, – именно из-за этого феномена извержения Этны оказались опасней, чем предполагалось.

То, что при этом процессе в атмосферу будет выделяться огромное количество углекислого газа, усугубляющего парниковый эффект, ученый, несмотря на современные веяния, уточнять не стал.

Поскольку все описанные в статье породы широко распространены, то использование их в качестве «активных» заграждений, иногда даже профилактических, не дороже пассивных бетонных преград.

Осталось только поверить самим и убедить местных жителей в том, что стены из хрупкого известняка и запасы камней на ближайшем аэродроме защитят их от грозной стихии.

С расчетами энергии, высвобождающейся при соответствующих реакциях, можно познакомиться в июньском выпуске International Journal of Global Environmental Issues.

Пётр Смирнов

Источники:

1. Газета.Ru