Лахар: загроза води під вулканом

Первинні вкладки

У багатьох виверженнях вулканів смертельними є не лише лава та потоки газів та сміття. Вода може поєднуватися з ними, прискорюючи силу та масштаби руйнування, створюючи лахари. Це явище, яке часом важко оцінити і збільшує ризик того, що понад 800 мільйонів людей мешкають біля вулканів . Кліматичні зміни змінюють стратегії запобігання катастрофам.

Мешканці Гватемальські села у департаменті Ескуінтла звикли до вибухів вулкана Фуего. З цієї причини, коли велика гора загула рано вранці 3 червня 2018 року, повсякденне життя фермерів у цьому регіоні південної Гватемали не змінилося. Екстрених попереджень не було; п’ятнадцятьма днями раніше навколо кратера вулкана вже було видно дим, щось звичайне. Через п’ять годин, до обіду, розпочалося бурхливе виверження димової колони висотою 10 000 метрів. О четвертій годині дня пекло прийшло у формі страшні пірокластичні потоки, також відомий як "палаючі хмари": поєднання газів, попелу та різнорозмірних порід, яке дуже швидко ковзає на рівні підлоги при дуже високій температурі. Понад 60 людей було спалено за кілька хвилин, а понад 4000 евакуйовано. Виверження було занесено до списку найбільших вулканів Фуего з 1974 року.

Після розжареної лавини в цей час року сильні дощі тягли попіл і скелі, що походять з так званих “Лахари”, грязь і вулканічні уламки, лавини, які спустошили все, що вони знайшли в руслах багатьох річок і струмків у передгір’ї гори. За словами гватемальського національного координатора зі зменшення наслідків стихійних лих (ВИЗНАЧЕНО іспанськими ініціалами), загалом понад 1,7 мільйона людей постраждали від цього епізоду. Лахари зруйнували більшу частину інфраструктури водопостачання, залишивши великі площі відсутніми, серед них дуже бідні.

800 мільйонів у межах досяжності вулканів

Фонд We Are Water співпрацював з World Vision, під час реконструкції постраждалих об'єктів у Сіквіналі, одне з міст, міський район якого розташований у вихідних каналах вулканічного залишкового матеріалу, перетворюючи його на дуже вразливу для лахарів територію. Метою втручання було відновити постачання об'єктів, захищених від лахарів, а також забезпечити мешканців альтернативними системами збору води, які гарантують їх основну доступність у випадку надзвичайних ситуацій.

Це модель втручання, якої слід дотримуватись, щоб захистити понад 800 мільйонів людей, які, згідно з даними Геологічної служби США (USGS), мешкають в межах периметру 100 кілометрів навколо 1500 діючих вулканів на планеті, що на відстані вони в межах досяжності потенційно смертельного впливу приблизно 60 вивержень, які реєструються в середньому у світі щороку.

Райони з найбільшою концентрацією вулканів - це знаменитий Тихоокеанський вогняний пояс та Індонезія, де, за оцінками, діють 120 вулканів. Пожежний пояс простягається на понад 40 000 км навколо Тихого океану, з понад 452 вулканами, деякі з них найактивнішими у світі.

Карта геологічної служби США (USGS), яка показує, як вулканічна активність (жовті трикутники) пов’язана із землетрусами (колами). У “Тихоокеанському пожежному поясі” чітко видно формування гірських хребтів, вулканів та землетрусів завдяки тектоніці плит, переміщенню та зіткненню плит земної кори.

Вогонь і вода в летальному поєднанні

На відміну від поширеної думки, лава та отруйні гази, найбільш вражаючі елементи, викидані кратером вулкана, є тими, які завдають найменшої прямої шкоди людям і товарам: насправді менше 2% смертей внаслідок такого роду катастроф до цих причин. Смертність від вулканів в основному зумовлена пірокластичними потоками та лахарами.

Руйнівна сила пірокластичних потоків величезна, оскільки вони можуть просуватись через перешкоди, обпалюючи або закопуючи територію, яку вони перетинають, під уламками. За даними USGS, пірокластичні потоки спричинили близько 120 000 смертей у всьому світі за останні 500 років та понад 30 000 лише у 20 столітті.

Ці пожежні дощі були однією з ікон Апокаліпсису в традиційній спадщині: головним чином з тих пір, як археологічні розкопки в 19 столітті виявили діри в людських тілах, знайдені в трагічних оборонних позах під шарами попелу в руїнах Помпеї після виверження Везувія 24 серпня 79 р. н.е. За підрахунками археологів, за кілька хвилин загинуло близько 5000 людей, що є, мабуть, найстарішим зафіксованим виверженням.

Коли ці потоки поєднуються з водою, вони збільшують свою швидкість і дальність, помножуючи ризики на відкритих ділянках у міру зростання їх руйнівного потенціалу. У 1929 році Геологія ввів новий термін лахар після виверження вулкана Келут в Індонезії, маючи на увазі слово, яке місцеві жителі називали грязьовими повенями, змішаними з усіляким сміттям, що затягується екваторіальними дощами після вивержень. З тих пір вивчення лахарів стало важливим елементом оцінки ризиків для населення, яке зазнало виверження вулканів.

Вода з лахару надходить із снігу або льоду на вершині гори, з води, запрудженої в кратері, з водних шарів, розбитих вибухом, або від сильних дощів після виверження. Сніг і лід, раптово розтоплені теплом лави або пірокластичним потоком, або вода, запруджена в кратері і вигнана вибухом, спричиняє водні лавини, які можуть досягати 200 кілометрів на годину через посилений нахил конуса кратера.

У разі проливного дощу існує геологічний фактор, який збільшує невизначеність: кількість накопиченої речовини в конусі та прилеглі до кратера ділянки. Цей матеріал, по суті, складається з попелу та гірських порід різного розміру, який, як правило, погано ущільнюється і дуже нестійко осідає в грунті, так що його легко можна змити водою. Це створює потоки з дуже схожою динамікою, як у повені в будь-якому епізоді проливного дощу.

За оцінками експертів з Інституту геофізики Національного автономного університету Мексики (UNAM), лахари спричинили щонайменше 15% смертей, спричинених стихійними лихами між 17 і 19 століттями на Землі. Протягом 20 століття кількість смертей внаслідок цих подій зросла до 40% внаслідок двох вивержень: вулкана Келуд на Яві, Індонезія, в 1911 році з 5000 жертвами та Невадо Руїса в Колумбії в 1985 році. поховали місто Армеро під грязю та осадами, спричинивши більше 20 000 смертей, що вважається найгіршою катастрофою з-за лахарів.

Проблеми зменшення ризику

Зниження ризику, викликаного виверженнями вулканів, є однією з головних проблем цивільного захисту в країнах з найбільшим ризиком населення. У рівнянні, що використовується для оцінки ризиків - Ризик = Небезпечне явище + Експозиція + Вразливість - вулкани демонструють значні відмінності від однієї області до іншої.

Незважаючи на значний прогрес у вулканології та постійний моніторинг, виверження вулканів все ще мають певний ступінь довгострокової невизначеності. Хоча деякі виверження можуть відбуватися без попередження, більшість вулканів видають різні вказівки, що активують протоколи спостереження та оповіщення. Вулканологи завжди намагаються передбачити ступінь вибуховості виверження, яка в основному залежить від кількості газу, розчиненого в магмі; саме пара вносить найбільший внесок, оскільки вона присутня у приблизно 80% загальної кількості вулканічного газу.

Однак у випадку з лахарами прогнозування явища залежить від кліматичних, метеорологічних, гідрологічних та геологічних факторів. Руйнівна здатність лахару залежить від кількості води, змішаної з пірокластичним потоком і лавою, від маси попелу та гірських порід, що нестійко осідають навколо кратера, який вони можуть нести, і від швидкості грязьового потоку може досягати вниз.

Льодовики та снігові маси, що існують на вершині багатьох вулканів, залежать від їх географічного розташування та їх висоти і є визначальними факторами інтенсивності лахару, які можуть бути викликані відразу після виверження внаслідок плавлення, спричиненого теплом. У цьому сенсі, як це не парадоксально, кліматичні зміни зі значним зменшенням снігу та льоду, що накопичуються на більшості вулканів світу, зменшують ризик пошкодження через лахар. Це випадок з Вулкани Анд в Південній Америці, таких як Невадо Руїс, що побоювався: у 2015 році експерти з Національного університету Колумбії, вивчаючи ризики лахарів, дійшли висновку, що між 2023 і 2030 роками льодовики гори можуть зникнути. Зі зменшенням явища танення льоду ризик, обумовлений цим явищем, головним чином залежить від дощу, а тому прогнози погоди стають визначальними. Збільшення проливних опадів внаслідок зміни клімату в багатьох тропічних районах є фактором ризику, який слід враховувати в планах цивільного захисту цих країн.

Опромінення та вразливість: вічна проблема бідності

Індонезія та Латинська Америка є зонами, де ризики більші, головним чином через труднощі зменшення рівня опромінення та рівня вразливості у багатьох вулканічних районах. Те, що сталося з вулканом Фуего в Гватемалі, часто трапляється при виверженнях вулканів, які слідують за зразком інших стихійних лих, таких як землетруси та повені: найслабші будівлі та найнестійкіші об'єкти виявляються серед громадян з найнижчими доходами.

З огляду на високу руйнівну силу пірокластичних потоків та лахарів, щоб врятувати життя людей, необхідно продовжувати профілактичну евакуацію підданого населення. У планах евакуації ініціативою, яка керувала всіма втручаннями дотепер, є програма Міжнародного десятиліття зі зменшення стихійних лих, 1990-2000 рр., Оголошена ООН після катастрофи в Невадо-Руїсі. На сьогоднішній день глобальним координатором є Управління ООН з питань зменшення ризику стихійних лих (UNDRR). Основною частиною програми є виховання культури пом'якшення наслідків стихійних лих, оскільки надзвичайний план мало корисний, якщо його не знають і не приймають ті, хто ризикує.

Що стосується зменшення експозиції, для багатьох урядів проблема є джерелом багатства, яке генерується вулканом навколо нього: його відкладення сприяють родючому сільському господарству, вони є туристичною визначною пам'яткою, забезпечують геотермальну енергію, термальні води та будівельні матеріали. З цієї причини, багато вулканів, особливо тих, що знаходяться в неблагополучних районах, викликають зростання населення навколо них, збільшуючи опромінення людей і товарів, а отже, і ризик катастрофи.

Розробка методологій для об'єктивної оцінки ризику, широкомасштабне наукове розповсюдження та впровадження освітніх програм щодо пізнання території та її фізичних особливостей є ключовими факторами для зменшення вразливості та підвищення стійкості після стихійного лиха.