Вулканические газы


Львиная доля всего газа, выделяемого вулканами, приходится на водяной пар, но вместе с ним в различных пропорциях выделяются и другие газы; среди них главные: двуокись углерода. Все эти газы при значительной концентрации вредны для растений и животных. Некоторые газы приносят вред даже при очень небольшом их содержании.

Сернистый и серный ангидриды, соединяясь с водой, образуют соответственно сернистую и серную кислоту. С подветренной стороны от дымящих жерл часто образуется туман, состоящий из аэрозоля кислот.
Газы могут выделяться через главное эруптивное жерло (или через несколько жерл) вулкана, но часто они выходят и через сравнительно узкие отверстия, через которые никогда не извергались, ни лава, ни пепел. Отверстия, через которые выделяется только газ, называются фумаролами, а о самом процессе выхода газа без извержения лавы или тефры часто говорят как о фумарольноп деятельности. Обычно фумарольная деятельность продолжается в течение нескольких недель, месяцев или лет после окончания извержений лавы или тефры. Фумаролы, выделяющие серные газы, называются сольфатарами, а низкотемпературные фумаролы, выделяющие много С02 (иногда С), — мофеттами. Газы выделяются лавовыми и пепловыми потоками либо по всей их поверхности, либо в виде четко локализованных фумарол.
Кислотные газы вредны и для растительности, и для металлов. Когда ветер относит такие газы в сторону от вулкана, повреждается листва и опадают плоды; это может вызвать полное оголение и гибель растений. Там, где среди вредных газов преобладают серные, их воздействие на листву очень похоже на то, как действуют на нее дым металлургических заводов или сильный городской смог.

Вулкан Масая-Ниндири в Никарагуа — сложный двойной конус с несколькими кратерами. За последнее столетие было несколько периодов, каждый по нескольку -лет, когда одно из жерл в кратере Сантьяго выделяло много водяного пара и серных газов, которые держались над кратером в виде большого облака. Вулкан располагается в центральной впадине Никарагуа, его высота всего лишь около 700 м. К западу от него находится возвышенность, и кофейные плантации поднимаются по ней на высоту несколько большую, чем вершина вулкана. Ветры относили газовое облако на запад, и оно захватывало полосу шириной 5—8 км, внутри которой на площади примерно 150 км2 плантациям причинялся ущерб на сумму в десятки миллионов долларов; страдали также посевы пшеницы и других зерновых культур вплоть до самого Тихого океана. Проволочные изгороди, телефонные провода и металлическое оборудование на плантациях и на цементном заводе у побережья повреждались кислотами. Точно такой же ущерб был нанесен плантациям кофе и других культур к западу от вулкана Ирасу в Коста-Рике.

Самые коварные из вулканических газов — С02 и СО, так как они невидимы и не имеют запаха. Окись углерода вызывает побеление и опадение листвы, и отравление животных. Двуокись углерода не оказывает серьезного действия на растения, но может вызвать удушье у животных, так как углекислый газ тяжелее воздуха и иногда образует скопления в понижениях рельефа. Если в небольшой долине имеется мофетта, то при определенном направлении ветра может накопиться углекислый газ, и попавшие туда животные и даже люди могут задохнуться. Такие «ущелья смерти» известны на склонах некоторых индонезийских вулканов, а одно такое ущелье существовало раньше в горах Абсарока в Вайоминге. При извержении Геклы в 1947 г. двуокись углерода образовала в лощинах такие газовые «озера», и попавшие туда овцы гибли от удушья; люди же не пострадали, так как их головы были выше поверхности слоя С02. При недавнем извержении вулкана Эльдафедль углекислый газ и отчасти угарный (СО) и серный газы скапливались в подвалах домов Вестманнаэйяра, и один человек погиб от газов. Это единственная жертва извержения. Можно привести бесчисленное множество других примеров ущерба, причиненного газами растениям и людям. Что можно предпринять, чтобы уменьшить или устранить вредное действие газов? Предложены различные способы химической обработки пострадавших растении, нейтрализующей действие газов; некоторые из них испытаны экспериментально. Наиболее перспективным пока представляется способ распыления извести, создающий защитный слой на листьях. Будет ли этот способ практически применим, пока не ясно. В таких областях, как западная возвышенность Никарагуа, часто идут сильные дожди, которые будут смывать известь с листьев; потребуется частое распыление, и стоимость его будет высока, хотя, возможно, и не чрезмерно. Обычные противогазные маски, такие же, как на многих промышленных предприятиях, вероятно, могут обеспечить надлежащую защиту людей, попавших на короткое время в облако вулканического газа. В большинстве случаев в таком облаке содержится достаточно воздуха, годного для дыхания, при условии удаления или нейтрализации вредных газов. В случае отсутствия масок некоторую защиту дает прижатая к лицу тряпка, смоченная водой, а лучше — слабой кислотой, например уксусом или мочой. Когда в лощинах или подвалах скапливаются тяжелые газы, то воздуха уже становится недостаточно для дыхания, и газовая маска бесполезна, если только она не снабжена автономным запасом воздуха. Зная о возможности скопления в том или ином месте тяжелого газа, можно предупредить людей об этом и тем самым избежать многих несчастных случаев.

Период, когда не было выделения газа, продолжался 19 лет, но в 1946 г. открылось новое жерло, и снова вулкан стал дымить, повреждая кофейные деревья. Опять были предложены различные решения этой проблемы, в том числе постройка крупной дымовой трубы высотой 250 м, чтобы вывести газ достаточно высоко в воздух и направить его над возвышенностью, где он уже не смог бы причинить вреда. Другое предложение состояло в том, чтобы сбросить в кратер атомную бомбу и тем самым закрыть жерло. С другой стороны, проведя небольшой взрыв или сбросив в кратер обычные бомбы, можно было бы закрыть жерло и остановить выход газа, как это было сделано в 1927 г., и, хотя через некоторое время жерло почти наверняка откроется снова, можно было бы рассчитывать на временное облегчение. В 1953 г. в кратер были сброшены две среднего размера бомбы, однако без сколько-нибудь заметного результата.
Для разработки общих проблем воздействия на вулканические газы и понижения их вредного воздействия требуются дальнейшие большие усилия