Выход в свет книги Е. К. Мархинина «Вулканы и жизнь (Основные проблемы биовулканологии)» (Мархинин Е. К. Вулканы и жизнь, — М.: Мысль. 1980,— 200 с) свиде­тельствует о появлении нового научного направления на стыке биологии и вулканологии. Казалось бы, что обще­го между наукой о живом и наукой о вулканах? Жизнь и пламя — совместимы ли они? Но таков наш век — век синтеза наук, когда «невероятное» становится «оче­видным». Следы вулканической деятельности прослеживаются на протяжении всей известной истории Земли — от ар­хея до современности. Вулканизм — один из процессов, сформировавших нашу планету, изменивших (и изменя­ющих) ее облик. Как космическое явление вулканизм присущ не только Земле, но и другим космическим те­лам; Луне, спутникам Юпитера, ряду планет Солнечной системы. Существуют теории вулканогенного происхож­дения земной коры, атмосферы, Мирового океана и да­же сложных органических соединений, дальнейшая эво­люция которых привела к возникновению жизни.

Роль вулканических процессов в химической эволю­ции от образования предбиологических органических соединении до возникновения жизни — одна из проблем биовулканологии. Другая проблема — значение вулка­низма в формировании среды обитания живых организ­мов: земной коры, гидросферы и атмосферы, в становле­нии биосферы.

Вулканическая деятельность связана с перемещени­ем вещества и тепла в недрах земли. В этом суть гло­бального вулканизма как единого процесса, т. е. образо­вание в глубинах земли силикатного, насыщенного га­зом расплава-магмы, подъем и извержение его на поверхность. На поверхности земли вулканические породы включаются в круговорот геологических и химических процессов и, изменяясь, становятся тем исходным мате­риалом; в результате дальнейшей переработки которого образуются различные породы, слагающие земную кору. Таким образом, твердая фаза магмы, т. е. окаменевший силикатный расплав, и представляет собой продукт, в результате преобразования которого формировалась земная кора. Помимо того, вулканы извергают из. недр планеты и летучие компоненты магмы. Ведь вулканичес­кий взрыв есть следствие расширения объема магмати­ческих газов. Установлено, что их основной компонент— водяной пар. Кроме того, они содержат все компоненты, составляющие гидросферу и атмосферу нашей планеты. Накапливаясь, магматические газы стали определяющи­ми в образовании гидросферы и атмосферы.

На Земле свыше 800 действующих вулканов. Мархи­нин подсчитал, что в год они выносят на поверхность планеты 3—6 млрд т. вещества. Расчеты показывают, что и течение геологической истории за счет вулканичес­кой деятельности на поверхность земли поступило такое количество твердых и летучих компонентов, которого вполне хватило для формирования внешних оболочек планеты. Взаимодействие преобразованных продуктов вулканической деятельности и явлений жизни стало определяющим в процессе формирования биосферы, вклю­чающей в себя верхние слои земной коры, гидросферу и атмосферу.

Академик В. И. Вернадский рассматривал живое ве­щество как совокупность живых организмов биосферы, а косное вещество считал абиогенным, так как в его соз­дании . организмы не участвуют. Действительно, живые организмы сами не создают химических элементов. Их поставляют вулканы.

Есть еще один аспект в оценке связи, соприкосно­вения вулканологии и биологии: вулканы и живые ор­ганизмы.

Вулканическая деятельность — мощный экологичес­кий фактор. Сильные извержения приводят к резким, часто катастрофическим изменениям в экосистемах. В глобальном масштабе это прежде всего влияние на климат, ибо поступающее в атмосферу огромное коли­чество мельчайшей пыли и газов изменяет оптические и химические свойства атмосферы. В региональном и местном аспектах — это влияние физических факторов и биологически активных соединений на водоемы, почву, растительность и животных, на человека и среду его обитания.

Экономические оценки свидетельствуют о катастро­фических последствиях извержений для природы и хо­зяйственной деятельности. По сообщению Департамента рыбы и дичи штата Вашингтон в результате извержения Сент-Хеленса в 1980 г. погибло 1,5 млн. различных ди­ких животных. В их числе 5250 лосей, 6000 оленей, 200 медведей, 100 снежных коз, 15 пум. Кроме того, 441 177 промысловых рыб (поразительная скрупулезность в оценке). Было-уничтожено 195 квадратных миль есте­ственных местообитаний, 154 км рек и 26 озер. Ущерб природе оценивается суммой 522 300 570 долл., а общий экономический ущерб штату (сведения Департамента экономического развития и торговли) — 970 млн. долл.

Печальная статистика ЮНЕСКО утверждает, что за последние 500 лет во время извержений вулканов по­гибли 200 тыс. человек. Положительные явления в эко­системах; связанные с извержениями (например, некото­рое, повышение плодородия почв, рост биомассы планк­тона в водоемах благодаря влиянию вулканических пеплов как своеобразных удобрений), как-то теряются на фоне этих трагедий.

В СССР к вулканическим регионам, где влияние вулканов велико и невозможно не учитывать этого в хо­зяйственной деятельности, относятся Камчатка и Ку­рильские острова.

Вопросы взаимодействия между вулканическими процессами и изверженными породами, с одной сторо­ны, и живыми организмами — с другой, характер реак­ции живых существ и их сообществ на извержения вул­канов, экологические последствия извержений, смены биологических сообществ на территориях, подвергшихся воздействию вулканогенных факторов, имеют важное научное и практическое значение. К сожалению, этим вопросам до сих пор уделяется недостаточное внимание. Подчас их попросту недооценивают. Исследования носят фрагментарный характер.

Изучение экологических проблем, возникающих вследствие вулканической активности, — важнейшее направление в биовулканологии. Основные задачи: изу­чение вулканизма как экологического фактора на нашей планете, его роли в образовании внешних оболочек Зем­ли, в круговороте вещества и энергии, в эволюции и ди­намике природных сообществ. Цель — разработка ме­тодов прогноза экологических последствий извержений и оценка адаптации живых организмов к вулканогенным факторам, включая адаптации человека. Методы изуче­ния — комплексные, присущие биологическим наукам, прежде всего экологии и биогеоценологии и наукам о Земле: геологии, геохимии и др. Некоторые из назван­ных вопросов так или иначе сейчас затрагиваются в ра­ботах вулканологов, биологов, медиков, другие совер­шенно не исследованы. О них — разговор в этой книге.