фото показано с polit.ru

Мы публикуем стенограмму постановки ProScience Театра «"Живая" Земля. Как вулканы управляют жизнью?», которая состоялась 19 октября в Центральном Доме журналиста. По теме выступил доктор геолого-минералогических наук, профессор магматической петрологии и вулканологии на кафедре петрологии Геологического факультета МГУ имени Ломоносова Павел Плечов.

Вечер вел журналист Никита Белоголовцев.

Никита Белоголовцев:

- Добрый вечер, уважаемые друзья. Меня зовут Никита Белоголовцев, сегодня у нас в ProScience Театре Павел Плечов, геолог и геохимик. Речь у нас сегодня пойдет о вулканах. Давайте поприветствуем героя нашего сегодняшнего представления! Здравствуйте, Павел, занимайте свое место - у нас теперь почти трон, даже у меня кресло посерьезнее, чем было. И картинки у нас сегодня гораздо более крутые, чем обычно. Речь сегодня пойдет о вулканах. Но начнем со справки.

Наталья Харламова:

- Факты. Павел Плечов родился 16 июля 1967 года. В 1989 году он с отличием окончил геологический факультет МГУ по специальности «геолог-геохимик», специализирующий на петрографии.

В 1995 году Плечов защитил кандидатскую диссертацию на тему «Пегматиты Хибинского щелочного массива и их связь с материнскими породами» и стал кандидатом геолого- минералогических наук по специальности «Петрография, вулканология». В 2008 году он защитил уже докторскую диссертацию на тему «Множественность источников островодужных магм». К научным направлениям, которыми занимается Плечов, относятся методики изучения расплавных включений в минералах, вулканизм Курило- Камчатской островной дуги, а также термодинамическое моделирование магматических систем.

В настоящее время Павел Плечов занимает должность профессора магматической петрологии и вулканологии на кафедре петрологии геологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Никита Белоголовцев:

- Павел, в этом представлении было много сложных слов. Все ли правильно?

Павел Плечов:

- Все.

Никита Белоголовцев:

- Тогда перед тем как мы перейдем непосредственно к теме нашего вечера, я хотел бы задать вводный вопрос, потому что для человека моего поколения геолог - это что-то такое немного ортодоксальное, тайга, вязаные шапки… Романтика, понятная в СССР, но вот что такое современный геолог? Чем он занимается? Должна ли у него обязательно быть вязаная шапочка? И насколько эти анахроничные представления отвечают тому, чем занимаетесь вы и ваши коллеги?

Павел Плечов:

- Конечно, вязаная шапочка необходима каждому уважающему себя человеку, но главное, чем привлекательна геология, - это свобода. Свобода мысли, свобода перемещения, свобода во всем. Это привлекало и мое поколение, и старшие, я думаю, что и сейчас это привлекает в геологию других.

Никита Белоголовцев:

- О чем будем говорить сегодня в первую очередь?

Павел Плечов:

- В первую очередь - о Земле. Потому что «гео» - это Земля. Облик Земли и жизнь на Земле во многом определяют вулканы. Поэтому мы многое будем рассматривать в связи с вулканизмом на Земле в сравнении с другими планетами. В качестве соседей Земли возьмем Венеру и Марс.

Никита Белоголовцев:

- Я сразу в рамках псевдоинтеллектуального «фехтования» попробую заострить и уточнить: это же примета практически каждого представителя определенной сферы знаний. Все говорят: «мы будем говорить о вирусах и о Земле, потому что вирусы определяют жизнь на Земле», «мы будем говорить о зайцах, потому что они определяют жизнь на Земле». Насколько велика степень допущения, когда мы говорим о вулканах как об определяющей материи?

Павел Плечов:

- Все правильно, но по некоторым современным представлениям ни вирусов, ни зайцев не было бы, если бы не было вулканов.

Никита Белоголовцев:

- Хороший ответ, спасибо! Смотрите: мы уже затронули немного, но первый вопрос, которым мы пытаем на этой сцене каждого нашего героя - это обстоятельства и ситуации, которые привели вас к тому, чем вы занимаетесь сейчас. Вы уже говорили о свободе. Было ли что-то еще, что заставило вас заниматься тем, чем вы сейчас занимаетесь?

Павел Плечов:

- Мне кажется, что это цепь неслучайных случайностей. Прежде всего, я хотел сказать, что меня многое связывает с этим местом, где я сейчас нахожусь. Я родился в роддоме им. Грауэрмана, моя семья жила на Никитском бульваре, дом 10/12. Там такой узкий проходной двор был - перед нынешним мероприятием я там прошелся и не смог во двор войти. Мы жили здесь недалеко, на Станкевича, 12. Папа рассказывал, как здесь, на Суворовском бульваре, стоял дом Брюса и его взрывали, когда он, папа, был маленьким. И его поразило - какие толстые стены были у средневековых алхимиков. И он все спрашивал: зачем ему такие толстые стены? Наверное, он там проводил свои опыты. На себя я примерял много разных стилей жизни. У меня все хорошо было с физикой и математикой, я участвовал в разных олимпиадах и даже выигрывал часть из них. Все было хорошо с биологией, с историей, со многими науками. Но я подумал, что мне хочется пробовать много, и мне не хочется все время сидеть на одном месте. Моя учительница математики, которая была заслуженным учителем СССР, считала, что я обязательно должен пойти в математику. Но я как представил себе, что буду к 9. 00 приходить в кабинет, садиться в кресло и целый день решать очень сложные задачи, которые никто кроме меня и еще пятерых человек в мире не поймет, мне сделалось дурно. И геологию я выбрал как компромисс всех стилей жизни. Если я хочу - я могу взять ручку и бумажку и писать формулы. Если я хочу - я могу забросить все, взять рюкзак, молоток и пойти в горы.

Никита Белоголовцев:

- Вязаную шапочку обязательно!

Павел Плечов:

- Вязаную шапочку я всегда с собой беру, но ни разу не надевал.

Никита Белоголовцев:

- Тогда предлагаю перейти к нашему первому лекционному фрагменту - это как раз то, о чем мы говорили: вулканы, без которых не было бы зайцев и вирусов. Сибирские траппы - их роль в эволюции жизни. Прошу вас.

Павел Плечов:

- Сибирские траппы - один из примеров того, что в принципе происходит с Землей. Они известны давно, в военные и послевоенные годы там было открыто гигантское Норильское месторождение - это никель, медь и платиновые металлы. Но в последнее десятилетие стало известно, что их гораздо больше, чем подозревали.

Никита Белоголовцев:

- Павел, давайте представим, что в зале есть человек, которому пришлось искать в поиске слово «траппы» и понимать, что это не приспособления, по которым заходят на корабль или в самолет.

Павел Плечов:

- Я намек понял. Это огромная провинция, залитая лавами. Лавы здесь показаны синим, понятно, что сохранилось не все. Синий контур показывает, как здесь все было. А красный - это так называемые туфы и туфиты, материал, который переносился по воздуху и засыпал все живое. Первое - это огромный объем. Раньше считалось, что самый большой объем у плато Онтонг-Джава, но оно подводное и не очень заметное. И сейчас сибирские траппы - претендент на магматическое событие №1 в истории Земли. А второе - доказано, что это все случилось в очень короткий период, меньше одного миллиона лет. Возраст этого гигантского катастрофического события в истории Земли - 251 миллион лет. Если кто-то знает, то это как раз граница между пермью и триасом, это геологические периоды, в это время на Земле вымерло больше 90% видов живых существ. Это самое массовое вымирание в истории Земли. И если сравнить с Йеллоустоуном, которым всех сейчас пугают по новостям, то его самое страшное извержение - 1800 кубических километров. А здесь семь миллионов кубических километров магмы излилось на поверхность.

Никита Белоголовцев:

- Давайте я уточню: вы сказали «на протяжении миллиона лет», если я правильно понял, шли эти процессы? Насколько быстро это все вылилось?

Павел Плечов:

- К сожалению, мы пока не знаем. Но миллион лет - это достаточно короткий промежуток. Но даже если это заняло миллион лет, это очень быстро и много. Что происходило по современным представлениям? Эта лава залила огромную территорию, но это не вся Земля. Самое страшное - это газы, которые попали в атмосферу, а через атмосферу в океан. Состав океана поменялся, и из тех животных, которые там жили, очень малая часть приспособилась к новым условиям. Какой плюс в этом был? Те животные, которые не смогли жить в океане, вышли на сушу. На суше уже были насекомые, были амфибии. Но это то самое время, когда появились первые полностью наземные виды животных. Соответственно, это из них потом пошли динозавры, слоны и человек. То есть если бы не было этого события, если бы все было тихо-спокойно, возможно, все животные остались бы в океане и человек не появился в свое время.

Никита Белоголовцев:

- Если мы заговорили об апокалипсисе, в котором вымерло 90% живых существ, в фильмах-катастрофах, самом популярном способе ознакомления с ним, это происходит в течение жизни одного поколения людей. 20-летний ученый замечает какие-то странные признаки, бегает с ними по конференциям и, когда ему пятьдесят, случается это самое извержение. Или Земля перестает вращаться, или Солнце гаснет. Насколько быстро происходят катастрофические изменения? Условно говоря, структура океана менялась - предположительно - 20 лет, 100 лет, 1000 лет, 500 тысяч лет?

Павел Плечов:

- Это самое интересное, но, к сожалению, этого никто не знает. Наши методы пока не позволяют на таких далеких событиях в прошлом детализировать данные. Эта работа сейчас идет. Мы уточнили до одного миллиона лет, это очень хороший результат. Когда-нибудь это будет уточнено до 100 000 лет.

Никита Белоголовцев:

- У вас классная наука! Если сравнить с математиками, например, которые высчитывают 15 знаков после запятой…

Павел Плечов:

- Я хотел показать, как это все начиналось. Мы в прошлом году сплавлялись по речке Котуй. Сейчас это выглядит все как мирный пейзаж - где-то травка растет, пригорки, река. А когда-то, еще нигде ничего не изливалось, здесь произошло самое первое событие. Все началось с 20-метрового горизонта так называемой пирокластики - вдруг началось катастрофическое извержение, которое засыпало 20-метровым слоем большую территорию. Я думаю, что как раз это был самый главный толчок и это случилось в первые дни, может быть, недели. И если мы идем по разрезу, снизу вверх, как бы из прошлого к настоящему, то в пермских отложениях видно, что океан кишел жизнью. Это была прибрежная зона, масса всяких растений, папоротников, скелетов морских животных, какие-то ракушки и так далее. И потом - все как вымерло. И сразу покрывается этими вулканическими породами, которые называют «траппами», потому что это как бы лесенка в рельефе. И вот так эти породы выглядят под микроскопом. И вот - представления художников о том, что же было 250 миллионов лет назад.

Никита Белоголовцев:

- Очень важный вопрос: мы здесь видим один вулкан, а насколько их было много, мы представляем? Что извергалось?

Павел Плечов:

- Эти вулканические центры - не вулканы в нашем представлении, это не обязательно большие горы. А лава была очень жидкая, она растекалась на огромные расстояния, покрывала огромные площади. Поэтому здесь важны не столько центры, сколько площадь, на которую разливалась горячая лава.

Никита Белоголовцев:

- То есть это не апокалипсическая картина одного вулкана, из которого все разливается, разливается и разливается? Это несколько разобщенных центров этого извержения?

Павел Плечов:

- Это несколько связанных между собой центров этого извержения. Действительно, там можно «прочитать» структуры и видно, что сибирские траппы формировались из нескольких центров. Вопрос: это было одновременно или последовательно? Может, один закончил изливать лаву, а второй начал? Сейчас считается, что какие-то из этих центров действовали одновременно.

Никита Белоголовцев:

- Наверное, здесь очевидный вывод, что все это чудовищным образом изменило климат на Земле. Если мы попробуем перебросить мостик к нам, я хочу спросить: насколько на коротких временных отрезках - десятки или хотя бы сотни лет - вулканическая активность способна менять климат?

Павел Плечов:

- Понять общие тенденции нам помогает изучение других планет. Из-за чего случается вулканизм? Земля - это большая тепловая машина, внутри горячая, снаружи холодная. Земля старается остыть. Для этого она делает все возможное и невозможное. Она старается отдать тепло наружу, в окружающий космос. И она делает это три с половиной миллиарда лет как минимум, потому что первое время она разогревалась. Сначала она была холодной, потом стала горячей, сейчас она постепенно остывает. Для этого она «устроила» конвекцию - мантия движет материки. И для этого она пытается создать на своей поверхности вулканы, чтобы максимально быстро отдать тепло наружу. И это закономерный процесс. Когда Земля была горячее, вулканов было больше, Земля будет остывать - вулканов станет меньше. Чтобы это понять, изучают соседние планеты. Вот это - вулканы Венеры. Сейчас на ее поверхности по предварительной оценке порядка 100 тысяч вулканов.

Никита Белоголовцев:

- Чтобы нам было понятно, насколько это много или мало в сравнении с Землей?

Павел Плечов:

- В каталоге активных вулканов на Земле около двух тысяч активных вулканов. Земля изучена на порядки раз лучше, чем Венера.

Никита Белоголовцев:

- То есть на Венере в 50 раз больше. Я все больше люблю вашу науку - с миллионами лет как предварительным сроком.

Павел Плечов:

- Поэтому вряд ли можно предполагать, что Земля снова разогреется и станет, как Венера. Скорее Венера отражает наше прошлое. То есть она остывает медленнее, чем Земля. Она похожа на Землю по всем параметрам кроме того, что она гораздо ближе к Солнцу. Дальше от Солнца - Марс, мы можем посмотреть на него. Это такая безжизненная планета с очень разреженной атмосферой, и активных вулканов там нет. Там есть вулканы, которые сохранились - последние выдохи господина ПэЖэ, но сейчас там ничто не извергается, и намека на извержение нет. Кстати, если говорить о последних достижениях: этот потрясающий аппарат Curiosity! В каждом его щупальце четыре разных спектрометра, каждый с безумной разрешающей способностью, вот такого размера. Когда я читал описание, я завидовал. Если брать приборы, которыми мы пользуемся, то это в два - в четыре стола размером. А по цене одно и то же. Я бы купил щупальце от Curiosity. И он ползает сейчас по планете и изучает все, что ему попадается по дороге.

Никита Белоголовцев:

- То есть я правильно понимаю, что мы смотрим на Венеру и понимаем, что было с Землей, смотрим на Марс и понимаем, что с Землей может быть?

Павел Плечов:

- Что будет с Землей.

Никита Белоголовцев:

- А это плохо - то, что будет с Землей, если мы посмотрим на Марс?

Павел Плечов:

- Тут вопрос философский - плохо или хорошо, если мы будем знать будущее. Я считаю, что хорошо.

Никита Белоголовцев:

- Я вас понял. Мы закончили с первым лекционным блоком?

Павел Плечов:

- У нас еще один слайд. Все говорят про климат, про какие-о катастрофы, но только в последнее время начали понимать механизмы влияния вулканизма на климат. Буквально 5-10 лет назад, когда я начинал заниматься влиянием вулканизма на климат, были совершенно другие представления. Считалось, что очень влияет парниковый эффект или какие-то тиосульфаты, которые участвуют в цепной реакции…

Никита Белоголовцев:

- Я вам скажу, что многие продолжают так считать!

Павел Плечов:

- Так вот. Сейчас с помощью моделирования, с помощью космических программ наблюдения за верхними слоями атмосферы выявился главный фактор краткосрочного влияния - серная кислота. Сера, которая для многих сигнализирует о близости вулканов, попадает в атмосферу, в верхних слоях атмосферы превращается в аэрозоль серной кислоты, который экранирует солнечные лучи. Это главный климатический краткосрочный эффект. Это новое представление, ему 5-10 лет.

Никита Белоголовцев:

- А почему это удалось открыть так недавно? Ведь это не самые сложные химические объяснения?

Павел Плечов:

- Потому что было очень много идей при недостатке информации. Как только начали получать достоверную информацию с помощью тех же самых космических программ, сразу появились более-менее реалистичные модели. Но это еще не конец.

Никита Белоголовцев:

- А это поправимо? Можно ли с этим бороться? Насколько это страшно? Нужно ли устраивать международные конференции по борьбе с выбросами серы?

Павел Плечов:

- Да, это поправимо именно тем, что вы сказали. Сейчас человечество выбрасывает серы в атмосферу столько же, сколько и вулканы. Захотим холоднее - будем выбрасывать больше, захотим климат потеплее - будем выбрасывать меньше.

Никита Белоголовцев:

- Дико интересно. Расскажите, насколько человечество активно идет в эту сторону? Мы знаем о Киотских протоколах, а об этом говорят меньше. По ощущениям.

Павел Плечов:

- Земля самоочищается - верхние слои атмосферы уходят в космос, этот процесс называется «диссипация». И чтобы атмосфера была такой, какая она есть, надо все время добавлять новые летучие компоненты. Раньше это делали вулканы, и атмосфера Земли существовала за счет вулканической деятельности. А сейчас еще и человечество добавилось. В принципе это значительный фактор, и комиссии обсуждают тот баланс веществ в атмосфере, к которому они хотят прийти.

Никита Белоголовцев:

- У нас в зале есть человек, которому разрешено задавать вопросы по ходу лекции - так называемый Скептик, остальные задают исключительно после нее. Давайте услышим вопрос от Скептика.

Скептик:

- У меня два вопроса. Первый: что в вашей науке произошло такого, что за последние 5-10 лет принципиально поменяло картину предыдущего знания? Или же ваша наука настолько стабильна, базисна и основополагающа, что таких вещей в ней не происходит?

Павел Плечов:

- Геология - очень обширная наука. Когда меня просят рассказать о ней, я начинаю с того, что геология - это как минимум 26 разных наук. И перечислять, что именно в каждой из этих областей перевернуло за последние несколько лет наше представление, очень долго. Я могу сказать, что геология, особенно петрология, вулканология - это очень динамично развивающиеся науки. Каждые 3-5-10 лет появляются новые данные, новые модели, которые переворачивают практически все. У нас все время существует борьба между поколениями: старшее считает все как раньше, а новое поколение пытается доказать, что они неправы. Когда я учился, были «фиксисты» и «мобилисты». Фиксисты считали, что поверхность земли медленно опускается, накапливаются осадки, а потом Земля поднимается - и получаются горы. А мобилисты защищали тектонику плит, была жуткая борьба. Сейчас все старшее поколение - мобилисты, но появляются неомобилисты, появляется плюмовая тектоника, и начинается новая борьба. Конечно, все определяют методы, которые позволяют получать новые знания. В моей области такие методы связаны с локальным исследованием вещества. Не просто взять камень, растереть его и получить анализ. Мы сейчас можем получить анализ в каждой точечке этого образца - хотите, в точке три микрона, хотите - в точке один микрон или полмикрона. Эти методы позволяют очень детально раскручивать историю каждой породы, каждого куска, каждого вулкана. Единственное, требуется огромная работа, чтобы это сделать. Потрясающие, просто детективные истории раскрываются при изучении одного маленького кусочка.

Никита Белоголовцев:

- Тогда я предложил бы перейти ко второму лекционному фрагменту: моделирование сложных процессов. И, конечно, к моему любимому и самому ожидаемому фрагменту - технология прогноза катастроф, в том числе и глобальных. Прошу вас!

Павел Плечов:

- Ну, в общем второй фрагмент был о пользе технологий и о пользе наших и не только наших исследований для человечества. То, что нам помогло, я уже сказал - наличие локальных методов исследования вещества, когда мы можем каждое зерно «померить» вдоль, поперек и в глубину. Второе, что двигает не только геологию, но и все науки вперед, это моделирование сложных процессов, когда мы можем с помощью суперкомпьютеров строить модели, уже похожие на реалистичные. Раньше ни на счетах, ни на арифмометре, ни даже на БЭСМ-6 - большом компьютере - просчитать это было невозможно. Кстати, сейчас каждый в кармане в виде сотового телефона носит несколько БЭСМ-6. Чем отличаются большие модели от малых? Над большими моделями работают тысячи людей, которые друг друга могут даже и не знать. Каждый работает над своим кусочком, над своим фрагментом, детализирует свой блок расчетов, свой блок программы, а вместе это складывается в единую картинку. Это может быть картинка развития Земли во времени или картинка развития того или иного извержения. Конечно, самое последнее поколение моделей связано с тем, что постоянно поступает новая информация - от спутниковых систем, мониторинговых систем. И сейчас создается единая технология предсказания катастроф. Потому что катастрофа - это комплексная вещь. Предположим, сейчас где-то в Тихом океане взорвался вулкан. Ну, взорвался - на плюс-минус полторы тысячи километров вокруг там никого не было, цунами это не вызвало, атмосфера этого не заметила. Более того, мы не знали, что такие вулканы взрывались 50 лет назад. Только космический мониторинг позволил нам отслеживать какие-то события, о которых мы просто не подозревали.

Никита Белоголовцев:

- По тепловым картам?

Павел Плечов:

- В основном по распределению серы в атмосфере, потому что любое извержение сопровождается выбросом серы. А сейчас начинается какое-то неприятное событие - сразу анализ. Где? Что? Будет ли цунами? Не будет? Возможно ли какое-то экологическое заражение местности или нет? Все это в комплексе не способна сделать одна группа людей, это очень большие коллективы, которые работают независимо друг от друга.

Никита Белоголовцев:

- Меня как дилетанта всегда занимает вопрос: когда речь идет о гигантском моделировании, о суперкомпьютерах, суперрасчетах: ведь при участии тысячи человек в расчете вероятность ошибки возрастает в тысячу раз. Как отлавливаются эти ошибки и где гарантия того, что плохое настроение ученого в Гватемале не похоронит всю гигантскую модель, где одна переменная убивает все расчеты остальных?

Павел Плечов:

- Это модульный принцип - каждый коллектив отвечает за свой модуль. И если этот модуль выдает некорректные результаты, это видно, и дальше этот модуль доводится до какого-то разумного состояния. Причем обычно на каждый такой модуль - скажем, поведение атмосферы или поведение Мирового океана - существует не одна группа, а несколько десятков групп, и всегда есть альтернативные модели, альтернативные расчеты. А проверяется по тому, что есть на самом деле, по данным мониторинга. И эта технология сейчас развивается. Я знаю попытки американских коллег сделать такой единый мировой центр, когда все вместе: пожары, землетрясения, извержения вулканов, какие-то климатические события - попадает в единую систему, и все упирается в то, что надо людей спасать вовремя и защищать имущество от разрушения, минимизировать потери. Техногенные катастрофы - это тоже катастрофы, они должны учитываться, и без суперкомпьютерного моделирования, без глобальных мониторинговых программ это невозможно. Когда-то я делал сайт, это специальная закрытая система, по предсказанию землетрясений. Почему он закрытый? Потому что там слишком много неправильных прогнозов, они там просто тестируются. Вот кто-то предсказал землетрясение - это значит, что мы должны эвакуировать людей? Когда? На сколько? Куда? Сколько времени они должны ждать, пока оно произойдет? Минимизация экономических потерь и минимизация неудобства для населения - это текущие задачи. Про прогноз извержений: если у нас есть мониторинговые системы, а они бывают разной степени детальности, то любой человек может предсказать извержение. Мы одно извержение предсказали: я читал школьникам лекцию и вывел в онлайн-мониторинг. Это данные GPS-станций, мы видим, что вулкан вдруг начал «раздуваться». Это значит, что снизу поступает магма, и есть какой-то критический момент, когда сам вулкан не выдерживает и магма начинает прорываться наружу. Это и есть момент извержения. При наличии мониторинга, при наличии визуализации данных предсказать извержение может любой школьник, это проверено. Вот так выглядят мониторинговые центры: сидит экспертная группа, у этих людей есть кнопка и прямая связь для объявления тревоги, для решения об эвакуации людей. На экране - вся информация о том, что может быть. Это и видеокамеры, это и сейсмические данные, и спутниковые, и так далее.

Никита Белоголовцев:

- А что по поводу второй составляющей романтического мифа о геологах, которые продолжают бесконечно открывать месторождения в закромах Родины? Продолжаете это делать?

Павел Плечов:

- Безусловно. Знания о том, как устроена Земля, как работают процессы - вулканизм играет здесь не последнюю роль - позволяет предсказывать и открывать новые типы месторождений. Я хотел привести два примера. Первый, из последних: сейчас идет глобальное моделирование, несколько групп в мире работают по моделированию того, что происходит вокруг самих вулканов. Магма поднимается, дает какой-то магматический очаг, дальше - извержение. А что вокруг? Ведь вокруг - нагретые породы, в которых циркулирует вода сложным образом в зависимости от слоев. Она растворяет компоненты в одном месте и переносит другие компоненты в другом месте. И возникают месторождения. И в принципе, зная, как работает эта система, можно предсказывать месторождение. Раньше было такое понятие, как медно-порфировая система, это когда месторождение меди связано с такими объектами. А сейчас это называется порфировая система, потому что все очень закономерно: если вы видите месторождение меди, значит, где-то тут же должно быть месторождение молибдена или золота. Это такой простой пример. А другой пример связан с тектоникой плит. Все знают, что плиты двигаются. Что раньше был такой большой континент Гондвана, а до него - Пангея, а до нее - Лаврентия или Родиния. Что континенты как бы сходятся и расходятся. Например, Канада, Южная Сибирь и Конго когда-то были вместе, порядка 1,6 млрд лет назад. А это значит, что если в Канаде образовалось месторождение, но точно такое же образовалось и в Сибири и в Конго. В Канаде его нашли, а в Сибири и Конго еще нет - значит, надо искать. Все очень просто, эти структуры прослеживаются. Действительно, сейчас я был на юге Сибири, и приезжали канадцы, которые предсказали несколько рудных районов, и эти районы сейчас разведываются, и обнаруживаются реальные месторождения. Потому что это не просто полный аналог канадских географических структур. Это когда-то было одним целым. Золото есть в Конго, золото есть в Сибири, золото есть в Канаде.

Никита Белоголовцев:

- И это радует! Для того, чтобы нам чуть-чуть сменить ритм нашего разговора, я бы хотел попросить коллегу озвучить насколько фактов о нашем герое. Прошу.

Наталья Харламова:

1. Одно из увлечений Павла - песни под гитару.

2. Павел Плечов является руководителем интернет-группы «Все о геологии», появившейся в 1995 году. Ее участники разрабатывают и поддерживают русскоязычные Интернет-проекты в области наук о Земле, в первую очередь геологии.

3. В одном из интервью Павел Плечов поделился мнением, что необходима глобальная сеть наблюдений за извержениями вулканов. По его словам, слабые извержения вулканов случаются каждый день и, хотя они не настолько критичны, чтобы уничтожить все живое, тем не менее, грозят катастрофами локального или глобального масштаба.

Никита Белоголовцев:

- Павел, хочу задать вам вопрос больной для большинства ученых, которые оказывались на Вашем месте. Это взаимодействие науки и журналистики. Понятно, что у нас на этой сцене оно на высочайшем уровне, но так ли происходит во всех остальных случаях?

Павел Плечов:

- Как обычно - то густо, то пусто. Если в сети или где-нибудь промелькнул какой-то информационный повод, то от журналистов нет отбоя - это 10-12 интервью в день. Даже устаешь от этого. А если нет информационного повода, то и журналисты на нас не реагируют. Последний раз был надуманный информационный повод, газетная утка: что кто-то предсказал извержение Йеллоустонского вулкана. Причем эта утка появилась в русскоязычном сегменте интернета. Такого человека, на которого ссылались, не было просто физически. Тем не менее, новость разошлась и было около 50 звонков от журналистов: «А что вы думаете по этому поводу?», «А что будет, если он извергнется?». Я говорю: «Такого человека нет, кто предсказал?». К сожалению, информационный повод для журналистов значит больше, чем реальные события, происходящие в геологии. А так, конечно, я журналистов очень люблю, мы общаемся много и продуктивно.

Никита Белоголовцев:

- Супер! Теперь я предлагаю перейти к третьему лекционному фрагменту - Венера. Мы уже даже поговорили кратко о том, что Земля находится сейчас где-то между Венерой и Марсом. Теперь давайте подробнее.

Павел Плечов:

- Собственно, я уже говорил, что понять Землю помогают другие планеты. Нам повезло, что рядом есть две другие планеты, которые показывают наше прошлое и наше будущее. Венера отражает историю Земли, которая была примерно 2 миллиарда лет назад и раньше. Чем она характерна? Вся планета - практически сплошь вулканы. От Земли они отличаются тем, что в ширину они на порядок примерно больше, а по высоте - такие же или меньше. Если у нас есть порядка пяти километров высотой, то на Венере, как правило, километр-два. Зато в ширину могут быть сотни километров. Поверхность Венеры постоянно обновляется, там нет ни одной точки, которая старше нескольких сотен миллионов лет. То есть таких, как, например, у нас Канада или Южная Сибирь.

Никита Белоголовцев:

- Детский возраст!

Павел Плечов:

- Да, они не сохраняют такие месторождения, какие сохранили нам Канада и Южная Сибирь. И, в принципе, есть такое новое понятие «вертикальная тектоника»: основное, что происходит внутри Венеры - это поднимание вещества, какое-то его охлаждение и осаждение обратно. Там нет тектоники плит, там движение вверх и вниз. Понятно, что это очень активный вулканизм и очень много газов. Поверхность Венеры очень плотная, температура поверхности около 450 градусов. Состав атмосферы не похож на наш, но похож на тот, который был на Земле 2 миллиарда лет назад. И я думаю, что я бы там не смог жить. И пока никаких следов жизни на Венере не обнаружено. На Земле 1,9 млрд лет назад произошла смена такой вертикальной тектоники на ту, к которой мы привыкли. Это дало возможность появиться океанам, «открыло двери» более спокойному вулканизму, изменило характер вулканизма, изменило состав атмосферы и, возможно, привело к тому, что на Земле появилась полноценная жизнь.

Никита Белоголовцев:

- А мы понимаем, сколько Венере «терпеть» до первого океана?

Павел Плечов:

- Пока нет. Но я думаю, что прилично - миллионов 500-600. Все зависит от Солнца, которое не дает Венере быстро остыть. В результате Земля такая, какая она есть, благодаря тому характеру вулканизма, который есть сейчас. А характер вулканизма регламентируется тем, что происходит внутри. На Земле сейчас все спокойно, вулканчики извергаются. Ну подумаешь - сибирские трапы или Columbia River Basalts, другое большое магматическое событие 15 миллионов лет назад. Ничего страшного, мы сможем это пережить. Вот то, что на Венере, мы пережить не сможем. Что произошло 251 миллион лет назад? Изменился состав атмосферы, возможно, изменился состав вулканизма. Вулканы - как бы кран с горячей и холодной водой. Хорошо, когда смесь. А когда перекрыли холодную воду, то под душем будет достаточно трудно стоять. Это будет Венера. Если открыть только холодную воду, тоже будет неуютно. Это Марс. А Земля - это хороший баланс. Собственно, Земля - обитаемая планета на протяжении порядка 3,3 миллиардов лет.

Есть две модели возникновения жизни на Земле, которые сейчас горячо обсуждаются, если не считать внеземную модель - с Марса прилетели марсиане. Первая - электрические разряды в вулканических облаках: вулкан извергается и там - масса молний. Что происходит при этом? Электрические разряды соединяют молекулы случайным образом, а в вулканических облаках очень много таких молекул, которые дают органику при соединении. Это азот, СО2 и прочие летучие соединения. Вот там могла возникнуть органика. И второе - так называемые геотермальные поля, которые рядом с вулканами. И то и другое связано с вулканизмом. Но при «вертикальной» тектонике у нас не будет такого вулканизма, который даст правильный набор летучих соединений в подходящих условиях. Нам нужна была именно тектоника плит, чтобы они спокойно двигались. И пока что мне на Земле нравится. А вот если чуть-чуть подождать, то вулканы закончат извергаться. В атмосферу перестанут поступать новые газы, а те, что были, начнут уходить в космос. Они и так уходили, просто компенсировались новыми поступлениями газов. Атмосфера станет разреженной, начнутся пылевые бури, Земля станет безжизненной.

Никита Белоголовцев:

- Не самая приятная перспектива.

Павел Плечов:

- Я думаю, приспособимся.

Никита Белоголовцев:

- Хорошо. Павел, я хотел спросить вас о некоторых заблуждениях, которые традиционно возникают в связи с вашей наукой. На самом деле хотел спросить об одном, но самом важном, потому что по учебникам, по которым училось большинство, понятно, что «фиксисты» были уже повержены. И, конечно, в пятом классе на географии всем рассказывали про движение континентов.

Павел Плечов:

- Что не совсем верно.

Никита Белоголовцев:

- Но рассказывали. И там же рассказывали про жидкую мантию Земли, что рождало у всех вопрос: как же это все существует? Понятно, что это некоторое упрощение, так вот хотелось бы попросить вас объяснить: в чем упрощение и в чем ошибка?

Павел Плечов:

- Ошибка в представлении о физике вещества. Миф, что Земля внутри жидкая, возобновляется регулярно. В XIX веке считали, что Земля внутри жидкая, и эту жидкость назвали магмой. Считалось, что «корочка», на которой мы с вами сидим, очень тоненькая, одна трещинка - и магма будет фонтанировать из любого места. Потом это ушло, а потом снова возобновилось, когда доказали, что есть конвекция. Если есть конвекция, у людей сразу появляется ощущение, что должна быть жидкость. Это же как кастрюлька с кашей на огне - раз бурлит, то должна быть жидкость. Так вот - нет. Земля внутри твердая, за исключением маленькой прослойки внешнего ядра. Но там существуют такие давления, что даже твердое способно течь. Наверное, вы знаете про опоры моста? Стальные опоры моста вроде бы твердые, но они способны «течь», мост может самопроизвольно разрушаться. И мантия «течет» в твердом состоянии. Это происходит со скоростью сантиметры в год. Как доказали? Очень просто: есть волны, которые распространяются в среде. И интересно, что волны делятся на два типа: продольные и поперечные. В твердом состоянии распространяются и те и те волны. В жидком состоянии поперечные волны проходить не могут, это физика. В начале XX века было показано, что сквозь мантию Земли поперечные волны проходят.

Никита Белоголовцев:

- И так поняли, что на самом деле…

Павел Плечов:

- Земля - твердая! Мантия - твердая, но способная течь.

Никита Белоголовцев:

- Может быть, до моих детей это дойдет в учебниках, не только по вашей лекции. Теперь я буду с вами откровенен: у нас есть пять минут, за которые мы можем рассказать о методах реконструкции вулканизма или вручить Нобелевскую премию. Конечно, вручение Нобелевской премии заинтригует аудиторию чуть больше, но выбор за вами.

Павел Плечов:

- А я думал - за залом. Что интересно: Нобелевская премия или как восстанавливаются условия вулканизма? И то и другое? Хорошо, тогда мы сейчас очень быстро расскажем про методы - кстати, интересно, что российские ученые до сих пор лидируют в мире по этим методам. Слава богу, я отношусь к этой школе, я очень хорошо себя чувствую за рубежом, потому что я знаю то, чего не знают другие. Магма - это не магматический расплав, это расплав, из которого растут кристаллы.

И кристаллы не растут идеальными, они могут быть разными. И в них остаются полости, куда попадает то, из чего они растут - магматический расплав. А дальше получается «консервная банка» с тем, что было когда-то давно в магматическом очаге. Мы ее изучаем всеми возможными методами. Вот так это выглядит под микроскопом, очень красиво.

Можно отбирать прямо из лавы, и эти «консервные банки» дальше изучать с помощью различных методов. И получаем всю информацию о том, как вели себя магма и летучие соединения в ходе извержения. И потом, дальше - моделирование, моделирование, моделирование. С помощью которого получаются условия: температура, давление - все что хотите.

Никита Белоголовцев:

- А это действительно так похоже на Windows? Это реальный интерфейс программы, где происходит моделирование?

Павел Плечов:

- Это реальная программа, написанная мною совместно с австралийским ученым, которая сейчас очень популярна в мире и применяется для реконструкции условий магматических очагов.

Никита Белоголовцев:

- Круто!

Павел Плечов:

- Теперь про Нобелевскую премию?

Никита Белоголовцев:

- Давайте. Представьте себе, что у вас есть миллион долларов для вручения премии, и решение зависит от вас. Кому бы вы ее вручили?

Павел Плечов:

- Уже несколько лет я болею за одного человека и внимательно слежу за вручением Нобелевской премии по химии. Есть человек, он начинал как геолог, ходил в ту же геологическую школу, что и я, заканчивал наш факультет, мы дружим уже много лет. Но эти знания, про которые я говорил - термодинамика, химия, кристаллохимия и так далее, - он применил широко. Он придумал свой метод предсказания новых сначала минералов, а потом и материалов. Начинал он с вопроса: «А что там, внутри Земли? Мантия твердая? А из каких минералов она состоит?» И он предсказал очень много интересных вещей, в которые сначала никто не верил, а потом они подтвердились.

Никита Белоголовцев:

- То есть у нас сейчас есть технологии, которые позволяют воспроизводить то давление, которое внутри?

Павел Плечов:

- Да, и даже больше.

Никита Белоголовцев:

- А насколько давно это все появилось?

Павел Плечов:

- В последнее десятилетие предел верхнего давления растет. Выше одного терапаскаля подниматься трудно, но… Но это давление больше, чем в центре Земли. Этот метод - он назвал его «Успех», потому что метод позволяет предсказывать вообще все, - позволяет находить материалы с заданными свойствами. Вот хотите самый твердый материал, берете любой суперкомпьютер, запускаете в нем программу, и она хитрым образом генерит и перебирает разные структуры. Причем так, чтобы это заняло не миллион лет, а несколько суток. И выдает вам оптимальную структуру, например, для самого твердого вещества.

Никита Белоголовцев:

- То есть она предсказывает, в какой части земной коры нужно искать самое твердое вещество?

Павел Плечов:

- Нет, из чего оно состоит. А дальше можно подумать - есть ли оно в земной коре или нужно его синтезировать.

Никита Белоголовцев:

- То есть мы понимаем, из чего оно должно состоять, и на основе этого либо понимаем где искать, либо - как синтезировать?

Павел Плечов:

- Да. И это основа новых конструкционных материалов, огромное поле для деятельности. И этот человек находится в его основании. Имя нужно назвать или еще поговорим об этом?

Никита Белоголовцев:

- Давайте назовем, благо уже появилась фотографии.

Павел Плечов:

- Ну, благо у нас лекция «18+» и гипермаркетах появилось пиво с его портретом - это Артем Оганов.

Никита Белоголовцев:

- Серьезное достижение для ученого…

Павел Плечов:

- Это известность. Например, австралийцы печатают портреты ученых на деньгах, у нас - на пиве, ну, кому что ценнее. Конечно, нам австралийские доллары - ни к селу ни к городу, а пиво - вещь хорошая. Артем придумал сейчас потрясающие вещи. У него работают три лаборатории - одна у нас, одна в Китае, одна в Штатах, - которые каждый месяц, наверное, делают открытия: новые материалы с совершенно необыкновенными свойствами. Одно: две беды для Нобелевской премии. Сколько я слежу за ее вручением, все время дают не химикам, а биологам. По неорганической химии не давали уже много лет. И еще: всем людям, которым достаются Нобелевские премии по химии, уже за 70. Артему еще сорока не стукнуло. Я надеюсь, что все еще будет и, когда Артему дадут Нобелевскую премию, ему еще не будет 70.

Никита Белоголовцев:

- Представляете, какая может быть ценность ваших слов, если кто-нибудь снимал на мобильный телефон? Потому что лет через тридцать старая запись слов «А я же говорил!» может сильно возрасти в цене по ходу времени.

Павел Плечов:

- Особенно если я стану членом Нобелевского комитета.

Никита Белоголовцев:

- Ну, тогда уж прогноз на миллион! Павел, у нас с вами снова развилка: будущее геологии или книги?

Павел Плечов:

- Я поговорил бы о книге.

Никита Белоголовцев:

- Давайте объединим блок под названием «Ваша книга» с блоком под названием «Что почитать?».

Павел Плечов:

- Хорошо. Я могу сказать, что на меня повлияли несколько сотен книг, но в смысле геологии я бы выбрал только одну. Это книга Олега Куваева «Территория». В первый раз я прочитал ее лет в 15. Там романтика, там главный герой - Сергей Баклаков, у которого «есть место для подвигов в жизни». Я ее перечитал в 30 лет и понял, что Андрей Гурин мне гораздо ближе. Это такой ландскнехт от геологии, который выбирает любую точку на земном шаре, едет туда и говорит: «Я буду у вас работать». И я так жил - и как Баклаков, и как Гурин. Сейчас я ближе, наверное, к Чинкову, я думаю, что надо сделать, чтобы это направление развивалось - кому помочь, кого «зарядить на подвиг». Если вы не читали, то есть фильм «Территория», который вышел в этом году, и есть еще советский фильм «Территория». Но в любом случае я вам советую прочитать книгу, потому что часть этой философии в тексте воспринимается лучше, чем с экрана. Так вот, у меня ощущение, что Баклаков - молодой парень, который открыл золотую провинцию с подачи Чинкова, Гурин, который ему в этом помогал, но был как-то сбоку, Чинков, старик Кьяе - срезы одной и той же личности. Этим книга сильна. Она завораживает, дает такое цельное восприятие, и здесь очень много геологической профессии. Я думал, что она устарела, как и многие книги советского периода. Давал недавно читать ее своим студентам - нисколько она не устарела. Так что всем рекомендую эту книгу.

Никита Белоголовцев:

- Про другие рекомендации: что почитать, чтобы войти в курс дела или чтобы следить за актуальными событиями в мире геологии, не быть белой вороной и не пропустить очередную победу над «фиксистами»?

Павел Плечов:

- Тогда я рекомендую читать два журнала: «Nature» и «Science». Это с точки зрения популяризации науки - самый лучший эксперимент, когда очень крутые ученые объясняют, что они сделали. Сначала читать трудно. Я читаю их от корки до корки. Не только по геологии. По медицине, по биологии, по всему, что угодно. Медицинские статьи я очень трудно воспринимал, но сейчас я начинаю их понимать и осознавать, какие крутые вещи делают в медицине. С точки зрения вхождения в специальность лучше англоязычная литература. К сожалению, у нас меньше людей, поэтому меньше написанного. Я пишу страницу в день, посчитайте, сколько мне надо написать, сколько времени, чтобы я хотя бы переписал «Энциклопедию вулканов» в 1400 страниц, которая вышла на английском языке в этом году? Лет пять ничего не делать, только писать.

Никита Белоголовцев:

- Четыре года, если без выходных. Если с выходными, то пять.

Павел Плечов:

- У меня есть еще лекционные дни. Так вот, англоязычной литературы сейчас - море.

Никита Белоголовцев:

- Павел, у меня в сценарии есть еще такое: «Принесет пару своих книг на русском». Я вижу, что их на столе нет, скажите хотя бы название.

Павел Плечов:

- Да, в прошлом году мы написали четыре книги, не спали не только в выходные, но еще и ночами. Это учебник «Методы изучения расплавных включений» - то, о чем я пытался рассказать в самом начале. Он бестселлер, но с маленьким тиражом. И есть еще учебник по магматической петрологии, я там писал не один. Это первый учебник по петрологии с цветными картинками. Всем рекомендую. И надеюсь, что скоро закончу еще парочку.

Никита Белоголовцев:

- Друзья, еще есть возможность, задать пару-тройку вопросов. Прошу!

Вопрос:

- Павел, скажите, какое было геологическое состояние Земли на момент образования сибирских траппов в плане расположения континентов? И еще: является ли извержение сибирских траппов «горячей точкой» или это какая-то «разовая акция»? То есть насколько прогнозируем вариант повтора такого глобального извержения и где это может свершиться, чисто теоретически?

Павел Плечов:

- Вообще такие события имеют свое название - Большие магматические провинции и случаются в истории Земли порядка раз в 20 миллионов лет. Последнее было 15 миллионов лет назад.

Никита Белоголовцев:

- Ну, так еще запас есть!

Павел Плечов:

- Они все устроены одинаково: после них остается «горячая точка», то есть после возникновения огромной территории сибирских траппов вулканизм продолжался еще миллионов 40-50 лет. Этих событий два: Columbia River Basalts 15 миллионов лет назад и от него «хвост» - Йеллоустоунская кальдера, «горячая точка». Но Северная Атлантика - Исландия в две стороны, до Гренландии и до Шотландии - это тоже Большая магматическая провинция. Они постоянно случаются. Вопрос в их масштабах. К сожалению, масштаб мы оценить с ходу не можем. Сейчас обсуждается: сибирские траппы сами по себе возникли как следствие развития Земли или было какое-то внешнее событие, например, удар метеорита мог что-то всколыхнуть на Земле? К сожалению, мы пока не знаем об этом.

Вопрос:

- Павел, сибирские траппы какими породами сложены? Базальтовые ли это траппы?

Павел Плечов:

- Траппы - это морфологическая форма. «Трапп» означает структуру рельефа. Породы - там преимущественно базальты и долериты, с пирокластическими горизонтами, порядка 30% там пирокластики, 60% - интрузивной и эффузивной толщи. Самые низы, которые я показывал, щелочные, это очень экзотические породы: лимбургиты, мелилититы, пикриты, меймечиты. Конечно, строение непростое.

Вопрос:

- Скажите, пожалуйста, о процентом соотношении, занимаемом сибирскими траппами на том самом континенте, который был тогда?

Павел Плечов:

- Да, я забыл ответить, что 250 миллионов лет назад это была Гондвана. В том числе с такими событиями связаны расколы суперконтинентов. Сейчас есть африканские рифты с вулканизмом, и Африка, судя по всему, может расколоться на два или более континента. В процентах - это порядка 5% площади.

Вопрос:

- Вспоминая Михаила Васильевича Ломоносова: «Ежели в одном месте убудет, то в другом прибудет». Вещество откуда взялось?

Павел Плечов:

- Вопрос в корень. Сейчас существует несколько моделей, последняя из опубликованных моделей - наших соотечественников, братьев Соболевых о том, что это взаимодействие коры, литосферы и мантии, то есть просто перестройка вещества. Тепло взялось из мантии, а вещество перераспределилось. Там даже не было большого воздымания перед извержением сибирских траппов. Я рассказывал, что там было мелкое море, на которое сразу наложилась эта пирокластика.

Никита Белоголовцев:

- Буквально в блиц-режиме говорю: торжественно презентую ProScience-вешалку, поскольку театр начинается с вешалки! ProScience Театр был с вами сегодня, друзья, фотографии можно посмотреть на сайте «Полит. ру» и там же уточнить все непонятные моменты. Огромное всем спасибо!

Аналог Ноткоин - TapSwap Получай Бесплатные Монеты

Подробнее читайте на polit.ru