Гейзеры — горячие источники

Гейзер — горячий источник, который периодически извергается, выбрасывая в воздух столб воды и пара. Слово происходит от исландского слова «geysir», что означает «хлынуть». В этой статье мы рассмотрим разные виды гейзеров, дадим описание и основные характеристики.

Такое явление вызвано сочетанием подземного тепла и воды. Горячая магма или расплавленная порода у поверхности Земли нагревают подземные воды, заставляя их превращаться в пар. Если он попадет в подземную камеру, давление возрастает и вызывает извержение.

Виды гейзеров

Какие они бывают? Обычно выделяют два основных типа: фонтанные и конические. Фонтанные (fountain geyser) выбрасывают воду и пар прямо в воздух. Конические (cone geyser) в свою очередь имеют вентиляционное отверстие, через которое извергаются вода и пар. Старый служака (Old Faithful) в Йеллоустонском национальном парке — хорошо известный пример крупного и активного фонтана.

Такого рода горячие ключи относительно редки и встречаются только в нескольких местах по всему миру, включая Исландию, Новую Зеландию, Россию, Чили и Соединенные Штаты (например, Йеллоустонский национальный парк и Камчатка славятся большим количеством красивых горячих ключей).

Гейзеры — не только чудо природы, но и уникальная экосистема. Они являются домом для множества специализированных организмов, которые могут выживать при высоких температурах и экстремальных уровнях pH. Их также можно использовать для производства геотермальной энергии, которая является возобновляемым источником энергии, использующим тепло земной коры для выработки электроэнергии.

Долина гейзеров

Долина гейзеров (Geyser field, geyser fields) — это участок земли, содержащий группу горячих источников, которые периодически извергаются и выбрасывают в воздух воду и пар. Одно из самых известных гейзерных полей в мире находится в Йеллоустонском национальном парке в США. Другие известные поля можно найти в Новой Зеландии, Исландии и России. Расположение таких полей указывает на очаг магматической, тектонической или вулканической активности в регионе.

Немного подробнее о гейзерных полях разных стран:

• В Йеллоустонском национальном парке США оно расположено на северо-западе, в основном на территории Вайоминга, хотя простирается вплоть до Монтаны и Айдахо. Горячие ключи здесь сконцентрированы в Верхнем бассейне гейзеров, где насчитывается их более 150. Среди них особенно выделяются мощные Old Faithful, Castle и Grand.
• В Новой Зеландии оно расположено на Северном острове, в основном в вулканической зоне Таупо, и называется Термальной страной чудес Вай-О-Тапу, в которой насчитывается более 20 различных термальных источников, в том числе «бассейн с шампанским», знаменитый своим необычным внешним видом,
• В Исландии такое поле находится в юго-западной части страны, в регионе, известном как полуостров Рейкьянес. В Исландской Геотермальной зоне Гейсир находится более 30 горячих ключей, в числе которых и небезызвестный Строккур.
• В России такое поле расположено на полуострове Камчатка, что находится на Дальнем Востоке России, и носит недвусмысленное название «Долина гейзеров». Здесь их более 20, в том числе знаменитый Великан, так называемая Жемчужина Долины.

Активность гейзера

Активность гейзера (geyser activity) относится к периодическому извержению воды и пара. Она определяется сочетанием подземного тепла и воды и приводится в действие давлением пара в подземных камерах.

Частота и продолжительность извержений могут сильно различаться. Некоторые активные гейзеры (active geyser) могут извергаться каждые несколько минут, в то время как другие только раз в день или даже раз в год! Продолжительность извержения также может варьироваться: некоторые из них длятся всего несколько секунд, а другие — несколько минут. Высота извержения также может варьироваться: столб воды и пара у некоторых достигает высоты всего пары метров, тогда как у других может превышать целую сотню метров.

На их активность также влияет окружающая среда. Изменения температуры, осадков и уровня грунтовых вод могут влиять на давление и частоту извержений гейзеров. Деятельность человека, такая как бурение или откачка воды из близлежащих водоносных горизонтов, также может влиять на активность извержений.

Через изменение частоты и продолжительности извержений учёные узнают об изменениях в окружающей среде, например, об уровне вулканической активности в отдельно взятом регионе.

Извержение гейзера

Гейзер извергается (geyser erupts), когда подземные воды нагреваются близлежащим источником тепла, таким как горячая магма или расплавленная порода, и превращаются в пар. Пар попадает в подземную камеру, и чем больше воды нагревается и превращается в пар, тем выше давление в камере. Когда давление становится достаточно высоким, оно вытесняет пар и воду из жерла, что приводит к извержению.

Во время извержения вода и пар выбрасываются в воздух, иногда достигая высоты нескольких метров. Продолжительность извержения может варьироваться: некоторые длятся всего несколько секунд, а другие — несколько минут.

Источник тепла, питающий горячий источник, может располагаться на расстоянии от него. Например, горячие ключи в Йеллоустоне питает магматический очаг, расположенный глубоко под парком.

После извержения подземная камера частично освобождается от воды, а давление падает. Когда камера охлаждается и уровень воды падает, гейзер переходит в период покоя, в течение которого извержения не происходит. По мере того, как подземная камера снова заполняется водой и давление увеличивается, цикл извержения начинается заново.

Важно отметить, что не все гейзеры извергаются с одинаковыми интервалами. Некоторые из них извергаются регулярно, в то время как другие непредсказуемы или вовсе могли навсегда прекратить свою активность.

Самый большой

Самый большой гейзер в мире (largest geyser) — Steamboat Geyser, расположенный в бассейне Norris Geyser Basin Йеллоустонского национального парка, США. Такое звание Стимбот получил не просто так: в период извержения он может достигать высоты более 300 футов (91 м).

Стимбот также известен своими нечастыми и непредсказуемыми извержениями. Сообщается, что они могут возникать с интервалом от нескольких дней до нескольких десятилетий и могут длиться от нескольких минут до нескольких часов. Последний раз он был активен было 3 сентября 2019 года, а до этого 11 апреля 2018 года.

Во время извержения вода и пар бьют из кратера с громким ревом, и тогда Стимбот можно увидеть и услышать за много километров. Вода в нём может достигать температуры более 95°C.

Steamboat Geyser расположен в районе, известном как бассейн Норис (Norris Geyser Basin), который является самой жаркой и самой изменчивой термальной зоной в Йеллоустоне. Район характеризуется обилием разного рода горячих источников, помимо гейзеров, а также фумарол (паровых жерл), грязевых котлов и травертиновых террас.

Геологи и ученые внимательно следят за активностью Стимбота, чтобы понять динамику подземных водных и тепловых систем, и отслеживают любые изменения в его активности, которые могут указывать на изменения в окружающей среде или потенциальную вулканическую активность.

Руками человеческими

Горячие ключи бывают не только природными, но и искусственными! Обычно они создаются для развлечения, туризма или в качестве декоративного элемента в саду.

Искусственные гейзеры обычно выглядят как фонтаны и создаются с использованием различных методов, включая использование воды под давлением, сжатого воздуха или пара. Вода или пар нагнетаются через вентиляционное отверстие или сопло, и происходит выброс воды и пара, похожий на природный.

Некоторые искусственные горячие ключи предназначены для извержения по регулярному графику, в то время как другие запускаются переключателем или кнопкой. Есть даже специальные программы, которые могут изменять частоту и продолжительность извержений.

Их можно найти в самых разных местах, включая парки развлечений, аквапарки и туристические достопримечательности. Они также используются в ландшафтном дизайне и дизайне сада в качестве декоративного элемента.

Одним из ярких примеров рукотворного горячего ключа является «Гейсир» в Хаукадалуре, Исландия, созданный в начале 20 века для развития туризма в этом районе. Он расположен недалеко от природного поля термальных источников и был построен с использованием того же подземного источника горячей воды.

10 лучших гейзеров

1. Старый Служака (Old Faithful): Расположенный в Йеллоустонском национальном парке, США, является одним из самых известных в мире своими регулярными извержениями, которые происходят каждые 35–120 минут и могут достигать высоты от 40 до 55 метров.
2. Стимбот: расположенный в долине гейзеров Норрис в Йеллоустонском национальном парке, США, считается самым высоким активным гейзером в мире и может достигать высоты более 91 м во время извержения. Он известен своими нечастыми и непредсказуемыми извержениями.
3. Строккур: расположенный в геотермальной зоне Гейзир в Исландии, Строккур представляет собой конический гейзер, который извергается каждые 8-10 минут. Во время извержения он может достигать высоты около 30 метров.
4. Касл: находится в Верхнем бассейне гейзеров Йеллоустонского национального парка, США, имеет коническую форму, активен каждые 10-12 часов. В период активности он может достигать высоты около 27 метров.
5. Гранд-Гейзер: Расположенный в Верхнем бассейне гейзеров Йеллоустонского национального парка, США, извергается каждые 8-12 часов. Во время извержения он может достигать высоты 58 метров.
6. Леди Нокс: находится в термальной стране чудес Вай-О-Тапу, Новая Зеландия, имеет коническую форму, извергается каждый день в 10:15, может достигать высоты 30 метров.
7. Улей: находится в Йеллоустонском национальном парке, США, активен каждые 8-16 часов. Достигает высоты около 61 метр.
8. Великан: Расположенный в Долине гейзеров, Россия, Великан представляет собой конический гейзер, который извергается каждые 40-60 минут. Великан может достигать высоты около 61 метр и может длиться около 2-3 минут.

   

9. Кальдера вулкана Узон: расположенное на полуострове Камчатка, Россия, долина гейзеров Узон является местом для более чем 50 гейзеров и горячих источников, которые питаются вулканической активностью в регионе.
10. Плоский Толбатчик: Расположенный на полуострове Камчатка в России, Плоский Толбатчик представляет собой большой стратовулкан, в котором находится несколько гейзеров и горячих источников. Вулкан также известен своими красивыми закатами и рассветами.