Экология страха. Лос-Анджелес и воображение катастрофы

Затопленные леса выявили средневековые мегазасухи

Кризис в средневековой Калифорнии, несомненно, был частью глобальной картины. Хотя Европа процветала благодаря более теплому климату, по всему миру наблюдался массовый крах гидравлических цивилизаций82.

Может ли эпическая засуха вернуться в Южную Калифорнию в ближайшем будущем? Как признается Стайн,

это вопрос на 64 000 долларов. Хотя мы можем смоделировать атмосферную циркуляцию, наиболее вероятно вызывающую и поддерживающую засуху на протяжении столетий, мы не знаем, что именно заставило циркуляцию измениться. Мы не знаем, где находится главный климатический переключатель83.

Однако где-то в глобальной системе, связанной с океаном, ледниковым покровом и атмосферой, существует механизм положительной обратной связи, который может позволить небольшому увеличению солнечной активности или какой-либо другой переменной вызвать в Южной Калифорнии современную засуху средневекового масштаба84. Как признал климатолог штата Калифорния Билл Морк,

если спроецировать условия [Средневековья] на сегодняшний день, то очевидно, что мы не смогли бы выжить в нынешней инфраструктуре с сельским хозяйством и теми городами, которые у нас есть. Нам просто не хватило бы воды85.

Вероятность возврата к тому, что некоторые исследователи называют «сценарием майя», может только возрасти из‑за глобального потепления, которое, по иронии судьбы, способно обеспечить большую частоту как экстремальных засух, так и экстремальных наводнений86. Некоторые исследователи полагают, что загадочная непрерывность Эль-Ниньо в Тихом океане между 1990 и 1995 годами, за которым последовала зима «супер-Эль-Ниньо» 1997–1998 годов87, сигнализирует о том, что некий эпохальный сдвиг климата уже происходит88. Повышение температуры поверхности моря как минимум оказывает катастрофическое воздействие на морскую пищевую цепочку в прибрежном Калифорнийском течении. В марте 1995 года исследователи Института океанографии Скриппса ошеломили экологическую прессу отчетом о том, что за последнее поколение популяция прибрежного зоопланктона Калифорнии сократилась на 80 процентов, что привело к снижению численности некоторых видов морских птиц, а также к 35-процентному снижению улова рыбы89.

По крайней мере, научный консенсус состоит в том, что жители Южной Калифорнии должны осознать не только реальность катастрофического изменения климата за последнюю тысячу лет, но и «ложные нормы», которые нам навязали погодные модели, документированные с момента начала инструментальных метеонаблюдений в конце XIX века. Грубо говоря, «безмятежная» Страна Солнца – это отчасти случайность, отчасти миф: все недавние исследования, основанные на годичных кольцах деревьев, озерных отложениях, слоях морского дна или пыльцевых кернах, подтверждают, что климат региона Лос-Анджелеса за последние 150 лет был аномально мягким и, следовательно, нетипичным90. Стайн подчеркивает, что современный период является «четвертым самым влажным за последние 4000 лет». Граумлих также подтверждает, что он характеризовался «одним из самых низких показателей экстремальных событий за последние 600 лет»91. То же самое, без сомнения, справедливо и для недавней сейсмической истории.

5. Сейсмический региональный долг

Топография не возникает просто так.

Геолог Джефф Унру (1993)

Другая научно-детективная история, не менее примечательная, чем эпическая засуха, раскрытая Стайном, началась 2 мая 1983 года, когда землетрясение магнитудой 6,3 сотрясло небольшой город Коалинга в округе Фресно, примерно на полпути между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско92. Хотя на поверхности не было обнаружено никаких разломов, деловой район, состоящий из старых кирпичных и каменных зданий, был почти полностью разрушен. Однако ущерб не ограничился Коалингой. В сейсмологических лабораториях и геологических факультетах от Беркли до Калтеха рушилась целая парадигма.

Оказывается, Коалинга расположена на подземных складках осадочных пород, которые отмечают структурную границу между Береговыми хребтами и долиной Сан-Хоакин. Похожие складки, известные как антиклинали, также составляют большую часть живописной тектонической драпировки гор Санта-Моника, а также подземную топографию бассейна Лос-Анджелеса и прилегающих долин. До землетрясения в Коалинге – первого современного землетрясения в Калифорнии, «не связанного с каким-либо ранее известным или предполагаемым активным разломом», – учебники гласили, что эти складки были продуктами постепенной, ненасильственной деформации. Антиклинали считались «сейсмически безопасными». Представлялось, что реальная и настоящая опасность – это энергия тектонических плит, хранящаяся в классических «сдвиговых» разломах, таких как могучий Сан-Андреас, шрам которого виден из космоса и который неумолимо перемещает большую часть округа Лос-Анджелес в направлении Аляски93.

Однако научное «вскрытие» землетрясения в Коалинге подтвердило существование нового вида зоны разлома – слепого надвига, «в котором поверхностное выражение землетрясения представляет собой складку»94. Складчатая топография большей части прибрежной Калифорнии впоследствии была признана результатом сильных спазмов, а не легкого сжатия, что является еще одним доказательством неокатастрофистского взгляда на природу в калифорнийском стиле. Надвиговые разломы, при которых блоки земной коры накладываются друг на друга, а не трутся друг о друга, были хорошо известны геологам по их драматическим поверхностным проявлениям в горных хребтах от Гималаев до Сан-Габриэля95. Однако в случае Коалинги надвиг ничем себя не выдал, он был погребен под тысячами футов осадочных слоев. Встревоженные сейсмологи могли только гадать, сколько еще таких смертоносных разломов, таящих энергию, подобную множеству глубоко захороненных водородных бомб, скрыто под южной частью Калифорнии.

Следующий кусочек пазла внезапно встал на место утром 1 октября 1987 года, когда землетрясение магнитудой 5,9 унесло жизни восьми человек и разрушило множество старых зданий в родном городе Ричарда Никсона Уиттиере, к юго-востоку от Лос-Анджелеса. (В 25 милях (40 км) оттуда, в районе Эхо-Парка, меня выбросило из кровати, когда рухнул фундамент моего многоквартирного дома.) Хотя сейсмологи поспешили свалить вину на зону разлома Уиттиера, хорошо изученную систему сдвигов, данные в конечном итоге убедили их, что настоящим виновником, как и в Коалинге, был ранее неизвестный надвиг, скрытый под близлежащими холмами Пуэнте. Более поздние исследования землетрясения в Уиттиер-Нэрроус показали, что тот же разлом простирался на север под Элизиан-Хиллз в центр Лос-Анджелеса96. Другие геофизические данные предполагали густую сеть погребенных надвигов под самым сердцем мегаполиса97.

Это было ошеломляющее открытие. Уиттиер-Нэрроус, как писали сейсмологи Цзян Линь и Росс Стайн, «заставляет предположить, что основным источником будущих землетрясений в районе Лос-Анджелеса станут не сдвиги и обратные сбросы, заметные на поверхности, а слепые (или скрытые) надвиги, которые тесно связаны с формированием подземных складок»98. В то время как специалисты по планированию действий в чрезвычайных ситуациях все еще были сосредоточены исключительно на опасности большого землетрясения на разломе Сан-Андреас, геологи изучали более 50 других активных разломов прямо под густонаселенными частями округов Лос-Анджелес, Ориндж и Вентура. Весь мегаполис внезапно стал, по крайней мере теоретически, «эпицентром» разрушительного землетрясения. Люси Джонс, сейсмолог Геологической службы США (USGS), которой обычно делегируют объяснять плохие новости общественности, так резюмировала сформировавшуюся после Нортриджа новую парадигму для телевизионной аудитории:

Вероятно, по всему региону у нас почти сопоставимая степень опасности. Такой взгляд, пожалуй, более уместен, чем находить отдельные нити разломов и говорить: «беспокойтесь об этом разломе и беспокойтесь о том»… особенно когда все нити в конечном счете охватывают большую часть бассейна!99

Разрушительное землетрясение магнитудой 6,9 в Армении в начале декабря 1988 года, также вызванное неожиданным разрывом на слепом надвиге, придало новую срочность поиску скрытых разломов под Лос-Анджелесом. По иронии судьбы, некоторые из наиболее важных данных о таких разломах существовали годами, но были заперты в сейфах нефтяных корпораций. Лос-Анджелес построен на песчаниках и сланцах, заполнявших древние океанические бассейны (в некоторых местах на глубине 30 000 футов (9144 м)) и сохраняющих невероятно богатые резервуары нефти, которые сделали Лос-Анджелес страной голубоглазых шейхов в 1920‑х годах. Ни в одном городе мира нет столько скважин, пробуренных до самых глубоких недр. А отчетности по нефтяным скважинам, которые ведут корпорации, включают бесценные описания стратиграфических несогласий, указывающих на наличие слепых надвигов. Примечательно, что именно два геолога-нефтяника, помимо своей основной деятельности интересовавшиеся землетрясениями, Том Дэвис и Джей Намсон, стали пионерами использования данных скважин для обнаружения погребенных надвигов. Они также были первыми, кто связал землетрясение в Уиттиер-Нэрроус с системой разломов, ответственной за складки холмов Элизиан100.

Сейсмический тупик

Тем временем Джеймс Долан и Керри Си из лаборатории сейсмологии Калтеха начали отслеживать иную цепочку улик. С упорством археологов, охотящихся за легендарной гробницей или затерянным городом, они провели бесчисленное количество часов, прочесывая карты Лос-Анджелеса XIX века в поисках тонких топографических деталей, особенно русел рек и холмов, которые, пусть и скрытые сейчас городской застройкой, могли указывать на доисторический сдвиг или складчатость. Они обнаружили два новых сдвиговых разлома под Макартур-Парком и Эхо-Парком, «оседлавших» крупную слепую надвиговую структуру, арку Уилшир101. Они также прокопали разведочные траншеи через разломы у подножия гор Сан-Габриэль и Санта-Моника. Традиционно считалось, что эти разломы неактивны, но Долан и Си нашли доказательства того, что они все еще активны102.

28 июня 1992 года, пока научное сообщество осмысляло последствия этих открытий, недалеко от небольшого городка Ландерс в пустыне Мохаве произошло мощное землетрясение магнитудой 7,3. Оно бросило вызов всем существующим сейсмическим моделям, прыгая по наклонным сегментам разломов и вызывая загадочные толчки вплоть до Йеллоустоунского парка. «Я думаю, что слово „странный“ подходит для его описания, – сказал один из ведущих геологов из регионального офиса USGS в Менло-Парке. – Это один из тех редких моментов в науке, когда ваши системы наблюдения показывают то, чего вы никогда раньше не видели»103.

Землетрясение в Ландерсе совпало по времени с фундаментальным переосмыслением самой возможности предсказания крупных землетрясений. Многие сейсмологи долгое время считали, что предполагаемая регулярность поведения разломов когда-нибудь позволит предсказывать землетрясения с достаточно узкими временными рамками. В качестве первого шага федеральное правительство в начале 1980‑х годов профинансировало установку измерительной аппаратуры на сумму 20 миллионов долларов вокруг крошечного города Паркфилд в Калифорнии, где землетрясение умеренной силы на локальном участке разлома Сан-Андреас («самом изученном в мире») считалось неизбежным «с точностью в 95%». Общественность получила оптимистичные обещания значительного прорыва в прогнозировании землетрясений104.

Однако в 1990 году геофизик Уэйн Тэтчер, настоящий бунтарь против господствующей парадигмы в понимании Томаса Куна105, опубликовал крамольную статью, в которой утверждал, что великие землетрясения – это уникальные исторические события с переменными, а не постоянными параметрами, которые невозможно предсказать простой экстраполяцией недавней истории разломов. Землетрясение в Ландерсе, которое бросило вызов всем стандартным теориям, хорошо согласовывалось с «хаотической» теорией Тэтчера о частоте землетрясений. Так же, как и полный провал эксперимента по прогнозированию в Паркфилде, землетрясение, запланированное на 1988 год, так не произошло – статистическое окно вероятности закрылось в 1992 году. (На самом деле в начале 1998 года отчаявшиеся сейсмологи USGS все еще ждали своего сейсмического «Годо».)106

Таким образом, тихая революция в науке о землетрясениях уже началась, когда первые P-волны, движущиеся со скоростью более 12 000 миль в час (19 312 км/ч), ударили по жилому дому Нортридж-Медоуз в северной части долины Сан-Фернандо в 4:30 утра 17 января 1994 года. Несколькими секундами позже пришли более разрушительные S-волны, и некачественно построенное 164-квартирное здание начало рушиться на головы кричащих жильцов107. Шестнадцать человек были раздавлены насмерть.

«Счастливый промах»?

Хотя общее число погибших (72) было, к счастью, небольшим по сравнению с Арменией (более 25 тысяч) тремя годами ранее или Кобе (6 тысяч) годом позже, 12 тысяч человек получили ранения и по меньшей мере 437 тысяч единиц жилья были повреждены108. Неудивительно, что потрясенным жителям (из них 25 тысяч остались без крова) было сложно переварить заверения геологов, что землетрясение магнитудой 6,7 было «счастливым промахом», поскольку 80 процентов его энергии было направлено на север, в сторону малонаселенных гор Санта-Сусана (которые быстро подросли на 18 дюймов (46 см)) и долины реки Санта-Клара. «Какой ад, – спрашивал газетный обозреватель, – повлечет за собой „прямое попадание“?»109

Научная реакция на катастрофу в Нортридже была, пожалуй, самым интенсивным публичным исследовательским проектом в новейшей истории Америки, за исключением военного времени и медицинских исследований. Пока десятки инженеров-строителей разбирали обломки, сейсмологи спорили о точном происхождении неизвестного надвига, зародившегося почти в 11 милях (18 км) под Нортриджем. (Под давлением прессы, требующей дать загадочному разлому название, представитель USGS Люси Джонс просто окрестила его Фредом.)110 Тем временем Долан и Си объединились с другими опытными геологами, чтобы заново оценить опасность землетрясения в районе Большого Лос-Анджелеса. Их отчет, опубликованный в первую годовщину нортриджского землетрясения, был сосредоточен на проблеме, которая не давала покоя большинству исследователей: «парадокс дефицита сейсмического момента»111.

Проще говоря, геодезические исследования, а также палеосейсмические исследования активных разломов указывают на то, что частота землетрясений в районе Лос-Анджелеса за последние несколько тысячелетий значительно превышает показатели последних двух столетий. Другими словами, землетрясений было слишком мало, чтобы снять накопленное напряжение, вызванное движением тектонических плит, по мере того как Лос-Анджелес едет автостопом на Тихоокеанской плите на север112. Как Долан объяснил Science News,

Лос-Анджелес, похоже, был заселен в период затишья с точки зрения землетрясений, но оно не может длиться вечно. В какой-то момент нам придется снять все напряжение, которое накопилось за этот период113.

Как он добавил позже, «за последние 195 лет должно было произойти семнадцать событий (масштаба Нортриджа), но мы столкнулись только с двумя»114.

Долан и его коллеги подчеркивают, что этот дефицит – настоящий долг перед беспокойной Тихоокеанской плитой, который в конечном счете придется выплатить сполна – в виде либо смертоносного «роя» землетрясений магнитудой Нортриджского (6,7), либо же одного чудовищного события (магнитудой 7,2–7,6) прямо под лос-анджелесским бассейном. Утверждая, что одно сильное землетрясение более вероятно, они отметили, что «с момента подобного события в регионе прошло по меньшей мере 210 лет, а значит, мы находимся в пределах ожидаемого среднего интервала повторяемости землетрясений такого масштаба». Однако любой из этих сценариев приведет к таким масштабам разрушений, покрыть убытки от которых «точно будет не под силу региону (и даже стране)»115.

Эти оценки сейсмического долга Лос-Анджелеса и возможных способов его оплаты были поддержаны Сьюзан Хаф, исследовательницей из USGS, которая использовала спутниковые измерения тектонического сжатия в бассейне Лос-Анджелеса для подтверждения гипотезы о том, что современные землетрясения происходят слишком редко, чтобы ослабить накопленное напряжение. Тем временем в коллективном отчете Центра землетрясений Южной Калифорнии (SCEC) содержится предупреждение, что в дополнение к опасности надвига под Лос-Анджелесом существует более высокий, чем предполагалось ранее, риск сильного землетрясения на разломах Сан-Андреас и Сан-Хасинто, которые, находясь на расстоянии нескольких миль друг от друга, разрезают школы, автомагистрали и жилые кварталы в пригородной долине Сан-Бернардино. В целом, как указано в отчете, существует «80–90-процентная вероятность землетрясения магнитудой 7 или выше где-нибудь в Южной Калифорнии до 2024 года». Наконец, центр косвенно признал эпистемологическую революцию, происходящую в сейсмологии, отметив, что «каскад» землетрясений на несвязанных разломах теперь считается реальной возможностью116.

На встрече в Калтехе, через несколько месяцев после Нортриджа, Керри Си сделал апокалиптическое предположение, что целая система надвигов может прийти в движение синхронно с землетрясением на Сан-Андреасе. «Возможно, действительно сильные землетрясения происходят одновременно», – заметил он. Два года спустя Дэвид Джексон, научный директор SCEC, возродил сценарий множественных разломов Си в спорной статье, в которой приводились доводы в пользу теории редких, но мощных землетрясений магнитудой 8 или выше в Южной Калифорнии. Редкость таких крупных землетрясений может отсрочить день расплаты на один или два строительных бума, но (как сухо заметил Джексон) итоговые проценты по долгу положат конец хорошим денькам: «Потери в долларах могут составить триллионы»117.

Хотя некоторые авторитетные эксперты отвергают теорию Джексона как неправдоподобную, появились новые доказательства того, что сильное землетрясение 1857 года в Форт-Техоне – последнем разрыве на южном сегменте разлома Сан-Андреас – привело к детонации некоторых скрытых надвиговых разломов в долине Сан-Хоакин118. Более того, со времен Ландерса растет интерес к тому, как разломы взаимодействуют друг с другом через барьеры, которые ранее считались непреодолимыми. Действительно, некоторые исследователи совершили эпистемический скачок к радикальному взгляду, что все из около сотни активных разломов Южной Калифорнии представляют собой единую, «проводную» систему с дальней связью с другими семействами разломов в центральной Калифорнии и Большом Бассейне. «Разломы общаются друг с другом», – утверждал один известный сейсмолог119.

Используя эту формирующуюся парадигму, специалисты USGS Рут Харрис и Роберт Симпсон предложили решение загадки 150-летней сейсмической «засухи» в Лос-Анджелесе. По их мнению, сильные землетрясения перераспределяют сейсмическое напряжение в региональных системах разломов, увеличивая нагрузку на несколько разломов, но уменьшая ее на большинстве других. Они описывают эти области временно сниженной сейсмичности как «тени релаксации напряжения» и приводят впечатляющие доказательства того, что тени, отброшенные землетрясениями в Форт-Техон (M 8) 1857 года и округе Керн (M 7,5) 1952 года, были главной причиной современного дефицита сейсмического момента120.

Но что насчет ближайшего будущего? Недавняя серия землетрясений позволяет предположить, что Лос-Анджелес теперь вышел из спасительной тени прошлой сейсмичности. В ходе исследования более ранних сейсмических циклов группа геофизиков Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружила убедительные доказательства того, что сильным землетрясениям на Сан-Андреас и связанных с ним разломах обычно предшествуют «рои» событий средней магнитуды. Другими словами, землетрясения на надвигах могут быть предшественниками сильных землетрясений121.

В качестве альтернативной гипотезы бывший советник по науке президента Картера Франк Пресс и почетный профессор Калтеха Кларенс Аллен предположили, что система Сан-Андреас и пояс надвигов Лос-Анджелеса поочередно выступают доминирующим очагом сейсмической активности в регионе. Согласно их модели, Лос-Анджелес все еще может находиться на ранних стадиях кластера землетрясений надвигового разлома – того самого сценария множественных землетрясений, которым Долан с коллегами предлагает расплачиваться по кредиту «ссудо-сберегательной ассоциации Тихоокеанской плиты». Как и другие исследователи, они также находят доказательства того, что разломы могут «общаться» на больших расстояниях посредством передачи напряжения. Особенно сильную корреляцию они отмечают между землетрясениями в Калифорнийском заливе с Большим Бассейном Восточной Калифорнии и Невады и более поздними разрывами в системе Сан-Андреас122.

Прогноз еще более усложнился в марте 1998 года, когда команды из Геологической службы США (USGS) и Центра землетрясений Южной Калифорнии (SCEC) разожгли новую полемику своими ревизионистскими заявлениями о том, что сейсмический дефицит был переоценен. Отчет в «Лос-Анджелес таймс» об их неопубликованном исследовании создал впечатление, что дефицит был не более чем миражом, основанным на неполном учете землетрясений XIX века. На самом деле команда USGS исходила из того, что в течение следующих пятидесяти лет случится сильное землетрясение, сопоставимое с событием Форт-Техон 1857 года, – что вряд ли является поводом для радости. Более того, в другом докладе на той же встрече было объявлено об открытии опасного слепого надвига в холмах Сан-Хоакин, окружающих Ньюпорт-Бич и Лагуна-Бич123.

Несмотря на разногласия в расчетах и сценариях, среди ученых растет консенсус относительно того, что Южная Калифорния пробуждается от долгой сейсмической сиесты, а катастрофа в Нортридже – да поможет нам Бог – была не более чем зевком.

6. Великая аномалия

Как мы можем утверждать, что планируем с расчетом на события, которые могут произойти в течение следующих 1000 лет, когда наши идеи не выдерживают двадцать лет? («Мне жаль, но гарантия на это исследование истекла в прошлом году».)

Сейсмолог Томас Хитон (1995)

Если в замысле Южной Калифорнии как цивилизации и был один фатальный недостаток, то это было решение почти полностью полагаться в обеспечении безопасности нынешнего и будущих поколений на близорукие экстраполяции истории катастроф последнего полувека. Если принять библейское определение средней продолжительности жизни человека в 62 года, то аборигенные калифорнийские культуры потратили по крайней мере 142 жизни, развивая глубокое понимание окружающей среды как динамической системы. Напротив, англо-американцы населяют этот регион на протяжении всего лишь чуть более двух с половиной жизней. Большая часть инфраструктуры, обеспечивавшей водоснабжение, защиту от наводнений, канализацию, энергетику, связь и транспорт, существует менее одной жизни. Эти промежутки слишком коротки, чтобы служить надежными показателями экологического времени или оценки возможностей будущего экологического стресса. Бюрократическая вера в бессмертие инженерных сооружений исходит исключительно из размытых, почти бессмысленных официальных временных рамок. По сути, мы считаем себя богами на земле, но на самом деле мы все еще просто туристы.

Например, текущее распределение воды в Южной Калифорнии и остальной части бурно развивающегося Юго-Запада в рамках Договора о реке Колорадо основано на 21-летней записи наблюдений (1899–1921) речного стока в Лагуна-Дэм недалеко от Юмы (штат Аризона), которую специалисты по планированию водных ресурсов приняли за историческую норму. Последующий, основанный на годичных кольцах деревьев анализ тенденций осадков в западных лесах показывает, что это был период высокого, постоянного стока, «самая большая и продолжительная подобная аномалия за последние 450 лет». В результате долгосрочный средний объем водоснабжения реки Колорадо был завышен по меньшей мере на 1,5 миллиона акро-футов (1,85 трлн л) в год. Этот факт вызывает серьезную обеспокоенность в районе Лос-Анджелеса, который зависит от дополнительных запасов воды в реке Колорадо, чтобы пережить засухи, как в 1987–1992 годах124.

Аналогичным образом, многомиллиардная система предотвращения наводнений в Южной Калифорнии была построена для контроля статистической абстракции, называемой «столетним наводнением», которое, по сути, уже дважды произошло в этом столетии125. Но как бы ливневые каналы, мусоросборники и плотины выдержали такое событие, как двухсотлетний «Ноев потоп» 1861–1862 годов, который превратил большую часть прибрежных округов Лос-Анджелес и Ориндж во внутреннее море? (Можно было бы проплыть от административного центра Лос-Анджелеса до пляжа Ньюпорт по нынешнему маршруту Межштатной автомагистрали 5). Более того, поскольку урбанизация неуклонно подрывает способность контролировать наводнения из‑за заасфальтированного водораздела и уменьшения поверхностного поглощения, более 110 000 домов, прилегающих к реке Лос-Анджелес и Рио-Ондо, оказались уязвимы для следующего столетнего события. В октябре 1997 года FEMA обозначила территорию площадью 75 квадратных миль (19 425 га) с низинными кварталами и промышленными зонами как «особую зону опасности наводнения», где возможно затопление глубиной до 8 футов (2,44 м)126.