“…Но сюда неизбежно манит

Это буйствие всех стихий…”

Ю.Визбор

 

Поиск отложений палеоцунами на Курильских островах

или физик в геологической экспедиции

 

Зачем физику принимать участие в геологической экспедиции? С первого взгляда ответ на этот вопрос звучит примерно так: “Многим физикам не чуждо времяпрепровождение с рюкзаком, палаткой и гитарой где-нибудь подальше от больших городов”. И только при проведении замены физик-геофизик можно осознать, что и в геологической экспедиции (гео)физик может удовлетворять вполне профессиональные интересы.

Вот уж, право, выпало счастье заниматься настоящей мультидисциплинарной проблемой (цунами), которая подразумевает не только традиционное для физического факультета математическое и физическое моделирование, но и возможность побывать в далеких и экзотических уголках нашей планеты, побывать там, где нога человека если и ступала, то не слишком часто. А ведь именно эта возможность, если уж быть по настоящему честным, подспудно имелась в виду при выборе специальности.

В июне этого года от своих коллег по “цеху цунами” я узнал, что есть возможность присоединиться к экспедиции по поиску следов доисторических цунами (палеоцунами) на северных островах Курильской гряды Парамушире и Онекотане. Признаюсь, про существование о. Онекотан, я ранее даже и не слышал.

Для неискушенного в геофизике читателя напомним, что волны цунами (японское слово, означающее большую волну в гавани) возникают преимущественно в результате деформации дна океана при сильных подводных землетрясениях. Характерная длина волн в открытом океане около 100 км, амплитуда порядка 1 м. Распространяясь по океану со скоростью реактивного самолета (200 м/с) волна способна при подходе к побережью вырасти до гигантских размеров (10 и более метров) и причинить массу “неприятностей”.

Но скорость распространения волн цунами все же значительно уступает скорости сейсмических волн, что и обеспечивает принципиальную возможность оперативного прогноза. К сожалению, такой прогноз оправдывает себя не всегда. Еще не все ясно в механизме формирования волн, да и точность определения зоны затопления оставляет желать лучшего. Кроме того, если очаг землетрясения расположен вблизи берега, то для эвакуации населения может просто не хватить времени. В этой связи особое значение приобретает цунамирайонирование, то есть определение вероятности высоты заплеска в заданной точке побережья. Работа по цунамирайонированию, очевидно, базируется на статистической обработке данных о проявлениях уже происшедших цунами. Надежность полученных оценок, разумеется, зависит от числа зафиксированных событий. К сожалению, во многих странах, побережья которых подвержены цунами, период исторических наблюдений за этим явлением весьма непродолжителен. Обычно он составляет всего две- три сотни лет. По настоящему катастрофические цунами (с высотой заплеска более 10 м) явление относительно редкое: для заданного участка побережья примерно 1 событие в 100 лет. Проводить статистический анализ, опираясь всего на несколько событий, мягко говоря, неосмотрительно. Иными словами на настоящий момент наиболее надежной защитой от цунами является информация, что за последние, например, 10000 лет до места, где ты находишься, волна ни разу не докатилась. В этом смысле Москва вполне надежна. А вот, к примеру, Лиссабон (1755), и Северо-Курильск (1952, 1960) весьма ненадежны.

Из сказанного выше понятна целесообразность поиска следов палеоцунами. Такие исследования позволяют не только определить частоту возникновения сильных цунамигенных землетрясений, но и реконструировать масштабы воздействия волн на побережье и даже оценить энергию сейсмических событий. Волна, накатываясь на побережье выносит с собой морской песок, который откладывается на побережье (толщина слоя до нескольких сантиметров), обозначая своим присутствием, что волна до данной точки докатилась. Некоторые формы рельефа (береговые валы, серии береговых террас) способствуют образованию отложений. Особенно хорошо отложения палеоцунами сохраняются в прибрежных болотах среди слоев торфа.

Работа по поиску отложений палеоцунами заключается в выборе подходящего места вблизи  побережья и закладывании шурфов глубиной от 0.5 до 2 метров. Как бы здесь пригодились результаты численного моделирования наката волны на берег! Количество исхоженных километров побережья, да и объем вынутого (лопатой!) грунта были бы значительно меньше. Местоположение каждого шурфа определяется при помощи GPS с точностью 4 м. Затем при помощи невелира производится привязка шурфа к уровню океана (с учетом прилива) для определения высоты заплеска. Закладывая шурфы на разных расстояниях от берега, можно обнаружить, где выклинивается (исчезает) песчаный слой - так определяется зона затопления берега доисторическим цунами.

Не требуется быть высококвалифицированным геологом, что бы заметить то, чем так разительно отличается вертикальный разрез на Курилах и где-нибудь в Подмосковье. Разрез на Курилах будет напоминать слоеный пирог: слои почвы или торфа перемежаются с разноцветными вулканическими пеплами, а вблизи побережья можно обнаружить и песчаные прослойки - следы цунами. Слои вулканических пеплов (тефра) при исследовании палеоцунами служат удобными временными реперами и позволяют более менее точно датировать события. Здесь следует сказать, что большинство крупных извержений вулканов датировано, а данные занесены в каталоги. К тому же опытный вулканолог всегда определит принадлежность пепла тому или иному извержению.

Интересно отметить, что некоторые наиболее мощные извержения вулканов покрывали пеплом огромные территории. Крупнейшее голоценовое извержение с объемом выброшенного материала 120-140 км³ сформировало кальдеру “Курильское озеро-Ильинская” на юге Камчатки *. Оно произошло около 6500 лет до н.э. Размер образовавшейся кальдерной депрессии - 8х14 км. По объему и весу пирокластики описываемое извержение превышает извержение Кракатау 1883 года минимум в 7-8 раз, что позволяет поставить его в один ряд с крупнейшими эксплозивными извержениями Земного шара не только исторического времени, но и голоцена в целом. Пепел выпадал в Магадане, где сейчас его мощность (толщина слоя) в разрезах составляет 5 см на расстоянии 1000 км от источника! Слой пепла вулкана “Курильское озеро-Ильинская” имеет характерный желтоватый цвет. Мы его встречали повсеместно во всем районе работ экспедиции. Толщина слоя пепла достигала 20 сантиметров!

Теперь несколько слов о составе экспедиционного отряда и маршруте. Отряд состоял из 5 человек. Трое - сотрудники Института Морской Геологии и Геофизики ДВО РАН (Южно-Сахалинск): В.М. Кайстренко - начальник отряда, А.Я. Ильев и Е.В.Грецкая - геологи, сотрудник Института Океанологии им П.П.Ширшова РАН А.А. Харламов (выпускник физического факультета) и сотрудник физического факультета МГУ - автор этих строк.

Сахалинцы и москвичи встретились в г. Петропавловск-Камчатский. И после всего 2 суток ожидания летной погоды (по местным меркам повезло) вылетели вертолетом в г. Северо-Курильск, располагающийся на севере о. Парамушир. Северо-Курильск - это как раз тот самый город, который в 1952 г был практически полностью уничтожен волной цунами **. И именно после этого события - в полном соответствии с известной российской традицией - в СССР начали серьезно занялись проблемой цунами. И по сей день в городе можно встретить следы “1952 года”, и это не только доска памяти жертв цунами, но и, например, деревянный баркас длиной 15 м, выброшенный волной на 1 км от линии уреза воды. По официальной статистике в ту страшную ночь 5 ноября 1952 г погибло 2336 человек, что примерно соответствует численности городского населения на настоящий момент. Было немного жутко ступать на столь ненадежную землю Парамушира, тем более, что вертолетная площадка располагается всего в нескольких метрах от моря.

В Северо-Курильске мы воспользовалась гостеприимством метеорологов, предоставивших нам две небольшие комнаты на городской метеостанции и, конечно, самую подробную информацию о циклонах и тайфунах, готовящихся пожаловать в гости. Около недели экспедиция работала в окрестностях города. Затем на борту рыболовецкого судна “Карганик” (типа судна РС, водоизмещение 335 т) мы вышли в направлении о. Онекотан. К острову шли по Охотскому морю, переход занял 12 часов. Почти невероятная по нынешним меркантильным временам деталь: доставка осуществлялась бесплатно, и нас к тому же еще и кормили, в том числе и красной икрой в неограниченном количестве.

Рыболовецкие суда практически каждый день ходят в сторону о. Онекотан, но попасть на сам остров не так просто. Основная проблема здесь связана с этапом “борта судна - берег острова”. Пирс на острове, разумеется, отсутствует. Поэтому, для сообщения с берегом требуется лодка или шлюпка (на РС шлюпка положена, но отсутствует). Самое удивительное то, что во всем городе существуют всего две подходящие лодки, которые можно погрузить на борт РС. Вскользь заметим, что наличие хотя бы небольшого волнения делает высадку на берег невозможной. А о том что бы добраться до берега вплавь следует забыть, так как температура воды в Охотском море, как и в Тихом океане, в этот сезон не поднималась выше 5 ^оС. На острове есть погранзастава, поэтому, там имеется вертолетная площадка, но она практически не используется - нет погоды, да и с топливом проблемы. Так что “застрять” в этих экзотических местах можно очень надолго. Нам, впрочем, и здесь повезло: планировали одну неделю, а получилось всего две.

Остров Онекотан относительно небольшой - всего около 500 км², пограничники ныне являются его единственными обитателями. Приняли они нас весьма радушно, и даже предоставили в наше распоряжение офицерскую квартиру. А для похода на тихоокеанскую сторону выделили из своих рядов двух проводников. Мы пересекли остров всего за 3.5 часа и вышли к бухте Блакистон, где в устье р. Ольховая основали палаточный лагерь. В окрестностях лагеря, была сделана удивительная находка, свидетельствующая о мощности цунами 1952 г. Вверх по устью одного из многочисленных безымянных ручьев на расстояние от берега океана около 300 м и на высоту над уровнем моря около 10 м цунами забросило огромных размеров бревно (16 м в длину и 70 см в диаметре) и детали обшивки судна. Остов судна находился в устье ручья. Заметим, что больших деревьев на острове нет - только ольховый стланик и кедрач. А заподозрить чью-то невинную шутку в таком безлюдном месте и в голову не придет! Интересная деталь: на обшивке корабля уже успел образоваться слой почвы, и на нем выросла ольха. Спилив деревце, мы определили, что ему 19 лет. Версии о работе цунами 1952 г это никак не противоречит.

Совершили мы и трехдневный маршрут к югу от нашего палаточного лагеря в бухту Муссель. Палатки и часть продуктов были совершенно беззаботно оставлены без присмотра, так как кроме пограничников на острове никого нет, а если кто-то и появляется, то это известно всей округе. Ранее, до 1952 г, в бухте Муссель располагалась пограничная комендатура. Цунами уничтожило комендатуру, а ведь она находилась на отметке более 10 м над уровня моря. Сейчас там остались только бетонные остовы от двух домиком, заросшие травой выше человеческого роста, и несколько могил.

В километре от бухты в красивой речной долине когда-то стояла рота ПВО. В девяностых годах часть сняли с боевого дежурства. Теперь на фоне девственной природы остались развалины, груды ржавого железа и лужи солярки. В офицерской “бочке”, настелив заново пол из досок, мы устроили себе временное жилище. Кроме нас в “бочке” проживало веселое птичье семейство - утро начиналось под трели птенцов. В бывшем военном городке мы провели две ночи и с огромным облегчением покинули это мрачное место…

Побывать на острове Онекотан и не увидеть “восьмое чудо света” было бы просто преступно. Это чудо - вулкан Креницына, который как будто вырастает из кольцевого озера, окруженного кольцевым хребтом. Для того, чтобы рассмотреть вулкан и окружающее его озеро вблизи, требуется настойчивость в сочетании с определенным везением. Для осмотра сей достопримечательности необходима видимость ну хотя бы 2 км, а остров почти постоянно окутан туманами. Один раз, дождавшись подходящей погоды, мы взобрались на кольцевой хребет, но за то время, пока совершалось восхождение, погода успела предательски испортиться, так что вожделенная видимость была всего 20 м. Дорогу обратно чуть не потеряли! Зато вторая попытка увенчалась успехом, видимость была “миллион на миллион”. Правда когда мы на следующее утро проснулись, ночевка была на кольцевом хребте, то из палатки просто было невозможно высунуть нос! Сильный ветер в сочетании с дождем и температурой не слишком отличающейся от нуля. К вечеру удалось спуститься вниз к погранзаставе, но вымокли мы до последней нитки.

По истечении двух недель нашего пребывания на острове, когда мы уже ископали шурфами все места, где это было возможно, и стали серьезно волноваться по поводу того, удастся ли выбраться отсюда до зимы, наконец свершилось “чудо”. Рано утром к нам вошел старшина заставы и хмуро сказал ”Ну кто там хочет отправляться в Севкур давайте побыстрее выходите на прибойку с вещами, а то лодка через полчаса уйдет”. “Хмурость” старшины объяснялась тем, что он собирался уйти в город вместе с нами, а из отряда пришел приказ, предписывающий ему оставаться на острове. Мы были осведомлены, что нас должны с Онекотана в этот день снять, но что это произойдет так стремительно никто не ожидал. Выскочив из спальных мешков и кое-как собрав имущество экспедиции, мы и не успели опомниться и толком попрощаться с островом, как очутились на весело раскачивающейся палубе РС “Марлин”.

Путь в “Севкур” оказался долгим. Сначала нам пришлось в течении всего светового дна наблюдать за ловом рыбы (весьма увлекательное зрелище!), и лишь с наступлением темноты нас пересадили на РС “Оратов”, который уже был от “киля до клотика” набит гребешком (очень вкусный моллюск) и направлялся в ставший долгожданным местный центр цивилизации Северо-Курильск…

 

 

Старший научный сотрудник кафедры физики моря и вод суши М.А. Носов

 

* http://intra.rfbr.ru/pub/vestnik/V1_97/MELEKES.ru.html

** http://www.SCIENCE.sakhalin.ru/Tsunami/TS_52r.html

 

 

 

 

Подписи к иллюстрациям

 

Маршрут экспедиции.

 

Фото 1. Автор на фоне туманного Охотского моря.

 

Фото2. Тихоокеанское побережье о. Онекотан, бухта Блакистон, устье р. Ольховая. Онекотан, бухта Блакистон.

 

Фото 3. Тихоокеанское побережье о. Онекотан, бухта Муссель. Остатки пограничной комендатуры, разрушенной цунами 1952 г.

 

Фото 4. Центральная часть о.Онекотан. Водопад на притоке р. Фонтанка.

 

Фото 5. Вид на о.Маканруши с сопки Любимая, возвышающейся над пограничной заставой на о. Онекотан.

 

Фото 6. Иногда вместе с рыбой в сетях оказывается и осьминог.