Сибирские ученые: на Байкале были мегацунами
«Что такое цунами? В результате смещения океанического дна возникает волна с очень длинным периодом. Она развивает огромную скорость, а когда набегает на пологий берег, то ее период сокращается и амплитуда растет (например, если одно и то же количество воды перелить из большого сосуда в емкость с меньшим объемом, то ее уровень поднимется, и она может даже вылиться через край). Считается, что предельное значение для образования волны по такому механизму — около 50 метров. Так, когда в Индийском океане в 2004 году произошло цунами, из-за которого погибло более 200 тысяч человек, высота волны была чуть более 40 метров, — рассказывает руководитель центра коллективного пользования “Геодинамика и геохронология” Института земной коры СО РАН доктор геолого-минералогических наук Алексей Викторович Иванов. — Однако вызвать цунами может также сход оползней и обвалов. И этот механизм оказывается даже более опасным, чем землетрясения, потому что он способствует образованию мегацунами с волнами высотой несколько сотен метров».
Девятого июля 1958 года на юго-востоке Аляски произошло землетрясение магнитудой около 8,3 баллов. Оно спровоцировало мощный оползень, и в залив Литуйя обрушилось около 30 миллионов кубометров горных пород и льда. Это привело к образованию рекордной в истории человечества волны высотой 524 метра, которая с огромной скоростью прокатилась по узкому, похожему на уложенную на бок букву «Т» заливу, и выплеснулась на противоположный берег. Примечательно, что в этот момент в заливе было несколько рыбацких лодок, в одной из них находились мужчина и его 7-летний сын, которым удалось выжить.
После события на Аляске ученые осознали, что такие катастрофы могут происходить и в океанах, и в озерах, и даже в реках. Например, на Канарах есть остров, где уже сейчас формируется трещина отрыва, и огромный кусок суши когда-нибудь обязательно сойдет в Атлантический океан. Один из первых расчетов, к чему это приведет, показал: всё побережье Атлантического океана будет подвержено цунами. Высота волны на Канарских островах составит 400 метров, на севере Африки — 100 метров, а в Нью-Йорке — 40 метров. По мотивам этих расчетов даже создан научно-популярный фильм.
Стало понятно — немало подобных событий происходило и в древности. Морские карбонатные рифы, которые находили на Гавайских островах на высоте 300 метров, были заброшены туда именно цунами. Следы волн высотой более 200 метров зафиксированы на островах Зеленого Мыса (там событие произошло 78 тысяч лет назад). Исследователи из Института земной коры СО РАН уверены: мегацунами были и на Байкале.
В середине прошлого века, когда в Сибири велись геологические работы, в долине Лены нашли пески и галечники необычного для тех мест цвета — они были желтыми и белыми, а окружающие породы — красными. Эти отложения стали изучать, проследили их от Лены в районе поселка Качуг до самого Байкала и пришли к выводу, что четыре миллиона лет назад из Байкала вытекала большая река. Сохранившиеся отложения этой древней реки получили название «манзурский аллювий».
«Однажды, в 2011 году, меня, вместе со старшим научным сотрудником ИЗК СО РАН кандидатом геолого-минералогических наук Еленой Ивановной Демонтеровой, попросили организовать экскурсию для работников Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ) и их китайских коллег на Байкал. В качестве одного из объектов мы показывали гостям эти отложения в деревне Косая Степь, выходящие в виде карьера, в котором добывается песок. Заодно решили отобрать из этого песка циркон. Этот минерал кристаллизуется в основном из гранитных магм, он должен был помочь узнать, когда и откуда песок попал в эту реку, — говорит Алексей Иванов. — Мы надеялись подтвердить теорию, что река вытекала из Байкала, найдя среди древних цирконов несколько молодых. Однако когда мы датировали эти цирконы, то обнаружили что более 90 % из них — это материал со дна озера Байкал. При нормальном развитии реки такого быть не могло. К счастью, на тот момент я уже знал истории про мегацунами».
Исследователи обратились к геоморфологам (ведущему научному сотруднику ИЗК СО РАН кандидату геолого-минералогических наук Сергею Геннадьевичу Аржанникову и старшему научному сотруднику ИЗК СО РАН кандидату геолого-минералогических наук Анастасии Валентиновне Аржанниковой). Те рассказали, что как раз в том месте, где из Байкала вытекала древняя река Манзурка, на дне озера наблюдается аномальный рельеф и, судя по всему, когда-то туда сошел крупный оползень.
«Мы выполнили первоначальные расчеты, показывающие: при сходе такого объема горных пород высота волны в озере могла достигать 300 метров. Однако здесь нужно делать хорошее математическое моделирование, в Сибирском отделении есть несколько групп, которые этим занимаются, но своими силами мы такие расчеты выполнить не сможем, — рассказывает Алексей Иванов. — Однако нам ясно: если подобная волна обрушилась на берег, то она использовала систему древних рек, которые впадали в Байкал, по ним шла вверх и переплеснулась даже через хребет в систему реки Лены. Последняя статья на эту тему была опубликована в январе этого года в журнале Earth-Science Reviews».
На Байкале происходили и другие катастрофические события, с одним из которых было связано, например, открытие Ангарского стока, легшее в основу легенды о Шаман-камне.
Легенда гласит: старик Байкал хотел выдать свою дочь Ангару за Иркута, но девушка влюбилась в Енисея и однажды ночью сбежала к нему. Байкал рассердился, бросил скалу, которая прижала платье Ангары, и поэтому до сих пор Ангара находится между Байкалом и Енисеем.
До того, как образовался Ангарский сток, выход воды с Байкала происходил через Иркут. В том месте, где сейчас вытекает Ангара, была гора, которая перекрывала путь воде озера (и это несмотря на то, что его уровень был на 200 метров выше, чем сегодня, почти полностью оказались затоплены Баргузинская и Тункинская впадины). Однако примерно 125 тысяч лет назад произошло очень сильное землетрясение. На дно Байкала сошла крупная оползневая пластина и открыла сток в Ангару. Образовался 100-метровый перепад воды, который начал по-новому формировать долины, вода поднялась, стала затекать в притоки. Такие землетрясения в этом месте, провоцировавшие дальнейшее опускание оползневой пластины, случались и позже, последнее — 13 тысяч лет назад, тогда перепад воды мог быть метров 40.
Это событие повлияло и на людей — те, кто жили на берегу Ангары и ее притоков, погибли, а, другие, обитавшие на некотором расстоянии, оказались заперты в долинах рек, притоки которых были забиты селевым материалом.
Поднявшаяся вода начинала идти по притокам рек и перетекала через низкие хребты, а спадая, оставляла после себя сухие пески. «Из-за огромного количества этого рыхлого материала в долине Ангары сейчас образуются барханы, являющиеся источниками пыльных бурь. Если будут проблемы с влажностью, растительность исчезнет и эти пески откроются для ветра, территория Иркутской области и Забайкалья может запросто превратиться в пустыню», — говорит ученый.
Также катастрофам способствовали ледники, которые сползали с гор и перекрывали речные долины, образовывая огромные подпрудные озера. Когда в конце ледникового периода эти «дамбы» разрушались, происходил катастрофический сброс озер. По словам ученых, в Сибири такие события случались неоднократно. Например, в один из ледниковых периодов на севере Западной Сибири образовался очень мощный ледниковый щит, не позволяющий сибирским рекам попадать в Северный Ледовитый океан. Вода накапливалась, и какое-то время почти вся территория Западной Сибири представляла собой гигантское озеро, из которого периодически были сбросы в системы Аральского моря, Каспия и, видимо, уже оттуда — в Черное море.
«Подпрудные озера есть и сейчас. Например, Соболиное озеро в районе поселка Выдрино. Сброс воды из него может быть значительным — если произойдет, он уничтожит село и часть трассы РЖД. Такие вещи надо изучать, но, на мой взгляд, им сейчас уделяется недостаточно внимания, потому что еще не укрепилось мнение, что это хоть и редкие, но вполне обычные геологические события», — говорит Алексей Иванов.