Код Камчатки: голос земли на языке волн
Для Вероники Павловой, ведущего научного сотрудника КамГУ имени Витуса Беринга, экстремальные природные явления — не ЧП, а часть повседневной рутины. «Сноб» поговорил с Вероникой о самом большом действующем вулкане планеты, загадочных минералах с Толбачика и о том, почему на Камчатке каждый день дрожит земля.
Как вы оказались на Камчатке и почему стали геофизиком?
Моя история началась на юге Камчатки, в рыбацком поселке Озерновский, куда мои родители приехали на сезонные работы. Мама, родом из Чувашии, сначала работала на рыбзаводе острова Парамушир, а затем перебралась в Озерновский, расположенный рядом с легендарным Курильским озером — крупнейшим в мире нерестилищем нерки. Отдав рыбной промышленности многие годы, она заслужила звание ветерана труда. После окончания школы я поступила в Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, на кафедру географии, геологии и геофизики физико-математического факультета. Уже на втором курсе меня пригласили работать в Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Особенно ценной для меня оказалась возможность сразу применять теоретические знания на практике — проверять гипотезы в полевых условиях, наблюдать природные процессы собственными глазами и сопоставлять их с учебным материалом. Именно в этом сочетании живого исследования и научного анализа я нашла свое призвание.
Какой камень вас «зацепил» первым? Есть ли у вас любимый образец в коллекции?
Мне нравятся абсолютно все минералы, но одним из самых примечательных я считаю лазурит (ляпис-лазурь). Для него характерен насыщенный синий цвет. Обычно он встречается в сочетании с белым кальцитом и золотистыми вкраплениями пирита. Из-за включений пирита лазурит часто ассоциируют со звездным небом. Эстетичность и красота этого минерала сделали его популярным поделочным камнем. В Древнем Египте лазурит считался связующим звеном между людьми и богами. В гробнице Тутанхамона (XIV в. до н. э.) обнаружены многочисленные изделия из этого камня: инкрустации на золотой маске, саркофаге и нагрудных украшениях мумии. Но не только красота обеспечила ему славу. Лазурит — самый стойкий природный пигмент синего цвета, художники веками использовали его, в том числе при написании икон.
Существуют ли минералы, которые встречаются только на Камчатке?
Да, за последние десять лет российские геологи обнаружили 13 новых минералов с необычными свойствами, исследуя территорию в районе вулкана Толбачик. Среди них — первый известный природный борат цинка — чубаровит, названный так в честь минералога Василия Чубарова. Хотя размер месторождений этого минерала на Толбачике незначительный, его изучение помогает понять механизмы кристаллизации, что важно для разработки более экономичных методов синтеза искусственных аналогов. Бораты цинка применяются как огнеупорные добавки в производстве пластиков и красок. Другой найденный минерал — полупрозрачный зеленый феодосиит, получивший имя в честь выдающегося геолога Феодосия Чернышова. Такое минералогическое разнообразие во многом объясняется уникальной геологией Камчатки. Здесь расположены два вулканических пояса: молодой Восточно-Камчатский и древний Срединный. На их территории расположены 30 действующих и около 160 потухших вулканов. Особенно выделяется северная группа, где находится, известный своей активностью, Ключевской — самый высокий вулкан Евразии (4,5 тыс. метров). Постоянные извержения и выход горячих газов создают условия для формирования редких минералов, многие из которых встречаются только в этом регионе.
В 1952 году на Камчатке произошло землетрясение магнитудой 9 баллов, за которым последовало цунами. Когда можно ожидать следующее крупное землетрясение? Серия незначительных землетрясений может предвещать мегакатастрофу или таким образом «сбрасывается» напряжение?
Есть мнение, что мелкие землетрясения могут снимать накопленное тектоническое напряжение. Однако эта гипотеза подтверждается лишь в отдельных частных случаях и не может рассматриваться как универсальный механизм — реальная картина всегда оказывается сложнее. Меня привлекает систематизация сейсмических данных и возможность предсказывать землетрясения и извержения, но профессионально я не занимаюсь изучением этого вопроса. Для собственных нужд я регулярно обращаюсь к интерактивной карте землетрясений, которую ведет Камчатский филиал Федерального исследовательского центра Единой геофизической службы РАН. Этот ресурс, доступный всем желающим, предоставляет комплексные данные из информационной системы сейсмологических наблюдений, включая подробные каталоги прошедших событий. Анализ карты наглядно демонстрирует, что Камчатка действительно отличается исключительной сейсмической активностью: здесь ежедневно регистрируются десятки подземных толчков различной интенсивности.
Вы являетесь ведущим научным сотрудником исследовательской лаборатории изучения экстремальных явлений, но землетрясения напрямую не входят в круг ваших научных исследований. Какие именно экстремальные явления вы изучаете?
Мои исследования охватывают как эндогенные процессы, связанные с глубинными силами Земли, так и экзогенные — например, формирование оползней, осыпей и обвалов. На популярной среди туристов Никольской сопке в Петропавловске-Камчатском мы выявили систему из 17 активных осыпей, крупнейшая из которых протянулась на 65 метров. Особую опасность представляет склон, обращенный к Театральной площади: здесь сосредоточена сеть трещин, поэтому не рекомендуется, гуляя вблизи сопки, подходить к склону — высока вероятность обрушения породы. Для изучения мы используем георадиолокацию — метод, позволяющий с помощью электромагнитных импульсов «просвечивать» грунт на глубину до 50 метров, выявляя пустоты и зоны разломов. Эти исследования также имеют практическое значение: от разработки рекомендаций по сейсмостойкому строительству до оценки потенциала геотермальных ресурсов Камчатки.
Есть ли у вас «личная» научная загадка, которую хотели бы разгадать, что-то вроде теоремы Ферма в математике?
В отличие от математики с ее однозначными доказательствами, геология — наука, где нет «теоремы Ферма», зато есть бесконечный пазл природных процессов. Камчатка уникальна, она сочетает все ключевые геоморфологические процессы одновременно: вулканизм, оледенение, морскую абразию (разрушение берегов), тектонический разлом. Это живая лаборатория планеты, здесь, как под увеличительным стеклом, можно воочию наблюдать, как рождается рельеф. Благодаря исследованию Камчатки становятся понятнее процессы, формировавшие рельеф других территорий в течение тысячелетий. Задача геофизика — понять эти процессы. Поэтому моя личная научная загадка связана именно с методом георадиолокации: как с помощью прибора наиболее достоверно определить, что происходит в недрах. Часто я получаю необычные данные, и всегда интересно разгадать, физика каких процессов за ними скрывается. Это своего рода творческий процесс, в котором всегда есть место открытию.
Какие современные инструменты и подходы наиболее эффективны в ваших исследованиях? Например, целесообразно ли использовать нейронные сети для автоматической классификации аномалий? Можно ли оснастить георадаром дрон?
Думаю, что использование нейронных сетей в наших исследованиях на данный момент невозможно. Метод георадиолокации на Камчатке стали применять сравнительно недавно. Поэтому практически каждое мое исследование превращается в маленькое открытие — на большинстве объектов георадар применяется впервые. Соответственно, мы получаем уникальные в своем роде данные — они жестко привязаны к конкретной территории исследований. Для автоматической расшифровки потребовалась бы обширная база аналогичных показаний. Может быть, со временем она появится. Что касается дронов — мы планируем их использование. Это так называемый беспилотный георадарный комплекс. Он открывает большие возможности, особенно при работе в труднодоступных местах — там, куда человеку просто не добраться.
Трудно ли руководить мужским коллективом? Вообще, что самое сложное в работе геофизика для женщины? По каким удобствам и благам современной жизни скучаете в поле?
Мне легко работается в мужском коллективе. Главное — это взаимопонимание. Мы все горим одной целью, поэтому нам вместе очень интересно. Самое сложное для меня в работе геофизика — необходимость таскать приборы. Я работаю с георадаром «Тритон-М», в собранном виде он весит 16 килограммов. При выходе на объект, естественно, приходится нести еще и личные вещи — общий вес получается очень приличным. Был один забавный эпизод — мы отправились с прибором в кратер действующего вулкана Горелый. Долго поднимались, наконец достигли цели, начали измерения — и тут выяснилось, что георадар, отлично работавший в лаборатории, напрочь отказывался показывать данные. До сих пор помню это чувство досады. Но после некоторых усилий устройство все же ожило — и, признаться, эта маленькая победа сделала момент куда более радостным, чем если бы все получилось сразу.
Где мечтаете побывать с экспедицией?
Я бы хотела побывать на вулкане Мауна-Лоа. Это действующий щитовой вулкан на Гавайях, его надводная часть — около 4160 метров, а высота от дна океана превышает Эверест. В отличие от взрывных стратовулканов (как Везувий), щитовые извергаются базальтовой лавой — текучей, как горячий мед. Она распространяется на десятки километров, наслаиваясь тонкими пластами. Гавайские извержения редко сопровождаются выбросом пепла и пирокластическими потоками, что позволяет детально видеть всю красоту этого природного явления. Площадь разлива лавы Мауна-Лоа составляет около 5,2 тыс. км². Такие вулканы растут не за счет взрывов, а благодаря тысячам излияний. Остывая, лава расширяет острова — Гавайи до сих пор растут. Мне хотелось бы провести исследования на Мауна-Лоа, потому что он — самый большой по объему (почти 80 тыс. кубических километров) активный вулкан на планете.
Текст: Юлия Кузнецова