Кіріспе

Американдық вулканолог (1949–1980)

Дэвид Александр Джонстон (18 желтоқсан 1949 – 18 мамыр 1980) – АҚШ Геологиялық қызметінің (USGS) вулканологы, 1980 жылы Вашингтон штатындағы Сент-Хеленс тауының жарылысынан қаза тапты. USGS мониторинг тобының жетекші ғалымы Джонстон 18 мамыр 1980 жылы таңғы уақытта 10 шақырым қашықтықтағы бақылау бекетінде кезектеген кезде жарылыста қаза тапты. Ол жарылыс туралы бірінші болып хабарлап, «Ванкувер! Ванкувер! Міне, сойтті!» деп хабарлама жіберді, бірақ лавалық ағыннан сүрініп кетті. Жіті іздеу жұмыстарына қарамастан, Джонстонның денесі табылған жоқ, бірақ 1993 жылы жол жөндеушілер оның USGS тіркемесінің қалдықтарын тапты. Джонстонның мансабы оны АҚШ бойынша алып жүрді, ол Аляскадағы Августин жанартауын, Колорадодағы Сан-Хуан жанартаулық аймағын және Мичигандағы ұзақ уақыттан бері сөнбеген жанартауларды зерттеді. Джонстон – жанартау газдарын және олардың жарылыстармен байланысын талдаумен танымал, еңбекқор және талантты ғалым. Оның ынтасы мен оң көзқарасы оны көптеген әріптестерінің құрметіне бөленді. Ол қайтыс болғаннан кейін басқа ғалымдар оның мінез-құлқын мадақтап, арнаулар мен хаттарда жазды. Джонстон ғалымдардың жұртшылықты табиғи апаттардан қорғау үшін қажетті шараларды, тіпті тәуекелге баруды да қоса, жасауы керек деп есептеді. Оның және басқа USGS ғалымдарының жұмысы билікті 1980 жылғы жарылыс алдында Сент-Хеленс тауын жұрттан жабуға көндірді. Олар аймақты қайта ашуға жасалған қысымға қарамастан, жабық ұстады; олардың жұмысы мыңдаған адамның өмірін сақтап қалды. Оның тарихы жанартау жарылыстары мен қоғамға төнген қауіп туралы кең таралған түсінікпен байланысты, және вулканология тарихының бір бөлігіне айналды. Бүгінгі күні Джонстон және оның шәкірті Гарри Гликен – жанартау жарылысынан қаза тапқан екі американдық вулканологтың бірі болып табылады. Джонстонның өлімінен кейін оның есімін сақтау үшін бірнеше шаралар қабылданды, оның ішінде Вашингтон университетінде оның атымен құрылған естелік қор, аспиранттардың ғылыми зерттеулерін қаржыландыру үшін пайдаланылады. Оның құрметіне екі жанартау обсерваториясы ашылды: біреуі Вашингтондағы Ванкуверде, екіншісі ол қаза тапқан тау жотасында. Джонстонның өмірі мен өлімі туралы бірнеше деректі фильмдер, фильмдер, драмалық фильмдер мен кітаптар жарық көрді. Оның өмірбаяны «A Hero on Mount St. Helens: The Life and Legacy of David A. Johnston» 2019 жылы жарық көрді.

Өмір және мансап

Джонстон 1949 жылдың 18 желтоқсанында Чикаго университетінің ауруханасында Томас пен Элис Джонстонтардың отбасында дүниеге келді. Олар бастапқыда Иллинойс штатының Hometown қаласында тұрды, бірақ Джонстон туылғаннан кейін көп ұзамай Oak Lawn қаласына көшіп, онда ересек жасқа дейін өсті. Джонстон колледжден кейінгі жазды Колорадо штатындағы Сан-Хуан жанартаулық алаңында вулканолог Пит Липманмен бірге екі өлі кальдераны зерттеуде өткізді. Джонстонның жойылған жанартаулардың атқылау тарихын қайта құруы оны белсенді жанартауларды зерттеуге дайындады. 1978 және 1979 жылдары Джонстон он мың түтін аңғарындағы Катмай тауының 1912 жылғы атқылауынан қалған күл ағынының зерттеулерін жүргізді. Вулканолог әріптесі Уэс Хилдрет Джонстон туралы былай деді: «Менің ойымша, Дейвтің ең бағалы үміті – фумарольдік эмиссияларды жүйелі түрде бақылау арқылы атқылауларға тән алғышарттарды анықтауға болатындығы еді. Дейв магмалық ұшқыш заттардың мінез-құлқының жалпы моделін жасап, қауіптерді бағалау үшін негізгі ұстанымды әзірлеуді қалаған». Джонстон вулканға алғашқы геолог ретінде келді. 20 наурызда 4.2 балдық жер сілкінісі вулкан төңірегіндегі даланы сілкіндірді. Келесі күні сейсмологтар үш сейсмикалық тіркеу станциясын орнатты. 24 наурызға қарай USGS вулканологтары, оның ішінде Джонстон, сейсмикалық белсенділіктің жақындап келе жатқан атқылаудың белгісі екеніне көз жеткізді. 25 наурыздан кейін сейсмикалық белсенділік күрт өсті. 26 наурызға дейін 4.0 балдан жоғары жеті жер сілкінісі тіркелді, ал келесі күні қауіп туралы ескертулер жарияланды. Көрермендер таудың маңына жиналды, оның атқылауын көруге үміттенеді. Оларға тікұшақтармен журналистер, сондай-ақ альпинистер қосылды. Сент-Хеленс тауының астындағы магма солтүстікке қарай бұрылып, жер бетінде өсіп жатқан бүгілісті құрады. Ол Coldwater I және II бақылау бекеттерін құрды, олар лазерлік қашықтықты қолданып, дөңгелектер деформацияланғанда осы рефлекторларға дейінгі қашықтықтың уақыт өте келе қалай өзгеретінін өлшеді. Джонстон қаза болған Coldwater II таудан солтүстікке қарай 10 шақырым жерде орналасқан. Геологтардың таңғалуы, бұл бүгіліс күн сайын 1,5-2,4 метрге дейін өсіп жатқандығы болды. Таудың солтүстік жағында орнатылған еңіс өлшегіштер солтүстік-батысқа қарай еңіс, ал оңтүстік жағында оңтүстік-батысқа қарай еңіс көрсетті. Жер астындағы магмадағы қысымның артып бара жатқанына алаңдаған ғалымдар кратердегі газдарды талдап, күкірт диоксидінің жоғары концентрациясын тапты. Бұл жаңалықтан кейін олар фумарольдік белсенділікті үнемі тексеріп, жанартаудың күрт өзгеруін бақылай бастады, бірақ ешқандай өзгеріс байқалмады. Көңілі тоңғандықтан, олар өсіп келе жатқан бүгілісті және лавинаның жанартауға жақын жердегі адамдарға қауіпті болуы мүмкін екенін зерттеуді жөн көрді. Қауіптілікті бағалау барысында Тутл өзеніндегі жер сілкінісі немесе лавина жағдайында лахарлар, яғни лай ағындары пайда болуы мүмкін деген қорытындыға келді. Бұл Жер тарихындағы ең үлкен құрлықтағы (жер бетіндегі) жер сілкінісі болды. Жоғарыдағы таудың қысымын жоғалту нәтижесінде Сент-Хеленс тауы бу мен басқа да жанартаулық газдарды қарқынды түрде шығара бастады. Бірнеше секундтан кейін ол бүйірінен жарылып, қабырғаларынан жылдам пирокластикалық ағындарды жіберді. Кейіннен бұл ағындарға лахарлар қосылды. Джонстон өзінің орнына бір минуттан да аз уақытқа жете алатын бірнеше ағыннан кейін, ол USGS әріптестеріне радиоарнасы арқылы хабарлама жіберді: «Ванкувер! Ванкувер! Міне, соңғы сәт! Ванкувер, хабар таратушы қосылған ба?» Атқылаудың бұлты оның хабарламасын Ванкуверге жеткізуге кедері келтірді, оның соңғы сөздерін әуесқой радиооператор жазды. Бірнеше секундтан кейін радиодан сигнал тоқтады, геологпен байланыс үзілді. Джонстон, Мартин және басқаларды басып кеткен лавина мен пирокластикалық ағымдардың көлемі, жылдамдығы және бағыты кейінірек 1984 жылы Ұлттық зерттеулер кеңесінің Геофизикалық зерттеу комитеті жариялаған «Сент-Хеленс тауының 1980 жылғы 18 мамырдағы жарылғыш атқылауларының хронологиясы мен сипаттамасы» атты мақалада егжей-тегжейлі сипатталды. Бұл мақалада авторлар алғашқы минуттардың хронологиясын және сипаттамасын құру үшін атқылаудың фотосуреттері мен спутниктік суреттерін зерттеді. Мақалада 10.3-сурет бар, ол Сент-Хеленс тауынан шығысқа қарай 53 шақырым жерде орналасқан Адамс тауынан уақыт бойынша түсірілген фотосуреттердің сериясы. Бұл алты сурет, бүйірлік жарылысқа қарсы көлденеңнен түсірілген, лавина мен ағындардың Джонстонның орнынан солтүстікке қарай жеткенін көрсетеді. Осы мақаладан алынған 10.7-сурет пирокластикалық ағынның алдыңғы жағының жарты минут сайынғы орналасқан жерін көрсететін жоспар, онда Джонстонның (Coldwater II) және Мартиннің орналасқан жерлері көрсетілген. Бірақ атқылаудан аман қалғандардың кейбіреулері лавина мен пирокластикалық ағындар таудан төмен құлайтын кезде үнсіз болғанын айтты. АҚШ Орман шаруашылығы қызметкері Кран Килпатрик еске алды: «Онда ешқандай дыбыс болған жоқ, ешқандай дыбыс естілмеді. Бұл үнсіз фильм сияқты еді, және біздің бәріміз оның ішінде болдық». Бұл қайшылықтың себебі – ауаның қозғалысы мен температурасының салдарынан пайда болған «үнсіз аймақ», сондай-ақ жергілікті топографияның әсері. Джонстон жанартау белгілері пайда болған кезде вулканға алғашқы вулканологтардың бірі болды, және жақында газ мониторингінің жетекшісі болып тағайындалды. Ол және бірнеше басқа вулканологтар жанартаудың атқылауға дейінгі бірнеше айында адамдарды жанартауға жақын араласудан алдын алды және аумақты қайта ашуға жасалған қысымға сәтті қарсы тұрды. Атқылаудан бір күн бұрын ол USGS геологы Дон Свансонмен алмастырылуға тиіс болды, бірақ кейбір мәселелер туындады, және Свансон Джонстонды оның орнына алуын сұрады. Джонстон келісті. Сенбі күні, атқылаудан бір күн бұрын Джонстон тауға көтеріліп, геолог Кэролин Дриджермен бірге жанартауды аралады. Жер сілкінісі тауды сілкіндірді. Дриджер сол түні жанартауға қарап тұрған бір шатқалда кемпінг жасауға тиіс болды, бірақ Джонстон оған үйіне қайтуды айтты және ол жанартауда жалғыз күтетінін мәлімдеді. Coldwater II-де Джонстон жанартаудың атқылау белгілерін бақылауға тиіс болды. Кетуі алдында, 18 мамыр күні сағат 19:00-де, атқылауға 13,5 сағат қалғанда, Гликен Джонстонның бақылау бекетінің тіркемесінің жанында дәптермен отырған суретін түсірді. Содан кейін жанартау атқылады. Дер кезінде құтқару қызметкерлері аймаққа жіберілді. USGS-тің ресми пилоты Лон Стикни, ғалымдарды тауға жеткізген, алғашқы құтқару әрекетін жасады. Ол тікұшағымен ағаштардың, аңдардың және Coldwater II бақылау бекетінің шатқалының қираған қалдықтарынан ұшты, онда ол жалаңаш тас пен түбірленген ағаштарды көрді. Джонстонның тіркемесін көрмегендіктен, Стикни үрейленді, «эмоционалды түрде қиындыққа тап болды». Үрейленген және өкінішпен толған Гарри Гликен үш тікұшақ пилотын қираған аумаққа құтқару үшін ұшуға көндірді, бірақ атқылау ландшафтты соншалықты өзгертті, олар Coldwater II бақылау бекетінің ешқандай белгісін таба алмады. 1993 жылы Вашингтон штатының 504 тас жолының (сонымен қатар «Spirit Lake Memorial Highway» деп аталады) 14 шақырымға дейін ұзарту құрылысы кезінде құрылысшылар Джонстонның тіркемесінің бөліктерін тапты. Бірақ оның денесі әлі табылмады.

Салдары мен жауап

Халық жарылыстың ауқымына қатты таң қалды, ол шыңның биіктігін 400 метрге (1313 фут) төмендетіп, 596 шаршы шақырым орманды жойды және күлін басқа штаттар мен Канадаға таратты. Джонстонды өлтірген бүйірлік жарылыс жылдамдығы бастапқыда болды және жылдамдығына дейін жеделдеді.

Ғылыми

Джонстонды оның әріптес ғалымдары да, үкімет те еске алды. Еңбекқорлығымен және ерекшеліктерімен танылған ол, USGS-ның арнау қағазында "үлгілі ғалым" деп аталды, сондай-ақ оны "шынайы, жұқпалы қызығушылық пен құлшынысқа толы" деп сипаттады. Жарылыстан кейін Гарри Гликкен және USGS-тің басқа геологтары өз жұмыстарын Джонстонға арнады. Джонстонның Coldwater II бақылау бекетінде қауіпсіздігіне сенгендіктен, оның қазасы достары мен әріптестерін қатты таңқалдырды. Дегенмен, көптеген әріптестері мен отбасы мүшелері Джонстонның "өзі қалаған істі істеп" қайтыс болғанын мәлімдеді. Джонстонның қазасынан бері, жанартау жарылысын болжау саласы айтарлықтай дамыды, және вулканологтар енді бірнеше күн немесе айлар бұрын байқалатын белгілерге сүйене отырып, жарылыстарды болжауға қабілетті. Геологтар сейсмикалық толқындардағы ерекше магмалық белсенділікті көрсететін нақты үлгілерді анықтай алады. Атап айтқанда, вулканологтар магманың жер қыртысы арқылы жоғары көтерілуін көрсететін терең, ұзақ мерзімді жер сілкіністерін пайдаланады. Олар сондай-ақ магмамен жабдықтау деңгейін анықтау үшін көмірқышқыл газы шығарылымын қолдана алады. Джонстон және басқа USGS ғалымдары Coldwater I және II бекеттерінде жүргізгендей, магмалық енулерге байланысты жер бетінің деформациясын өлшеудің ауқымы мен дәлдігі артып келеді. Қазір жанартаулар маңындағы жер деформациясын бақылау желілері InSAR (интерферометрия), GPS монументтері желілерін зерттеу, ғалымдардың магманың енуінен туындаған гравитациялық потенциалдың немесе үдеудің өзгеруін өлшейтін микрогравитациялық зерттеулер, деформация өлшегіштері және иілгіштік өлшегіштерінен тұрады. Бұл тәсілдердің үйлесімді қолданылуы ғалымдардың жанартау жарылысын болжау мүмкіндігін едәуір арттырды. Гликкенді Джонстон оқытқан, және Сент-Хеленс тауы жарылысынан 13 сағат бұрын Гликкенді Coldwater II бақылау бекетіндегі қарауылдық міндетінен босатқан.

Суреттер

Джонстонның оқиғасы жарылыс туралы бірнеше деректі фильмдерде, фильмдерде және деректі-драмалық фильмдерде айтылды. 1981 жылы HBO телеарнасының «Сент-Хеленс» телефильмінде актер Дэвид Хаффман Джонстонға негізделген, бірақ 1980 жылғы оның іс-әрекеттері шамалы ғана бейнеленген, ойдан шығарылған Дэвид Джексон рөлін сомдады. Джонстонның ата-анасы фильмнің түсірілуіне қарсылық білдіріп, «онда Дәуіттің ең аз іздері жоқ» және «оны мұқият ғалым емес, қауіпке толы адам ретінде көрсеткен» деді. Фильмнің 1981 жылдың 18 мамырында, жарылыстың бірінші жылдығында көрсетілуі алдында Джонстонды білетін 36 ғалым наразылық хатына қол қойды. Олар «Дэйвтің өмірі көркем әдебиетпен безендіруді қажет етпейді» және «Дэйв өте жауапкершілігі жоғары және шығармашылық ғалым болды» деп жазды. Джонстонның оқиғасының архивтік кадрлары мен драмалық қойылымдарын қамтитын бірнеше деректі фильмдер мен деректі-драмалық фильмдер жарылыстың тарихын қамтыды. Оларға KOMO TV-нің 1990 жылғы «Күлден туған» (Up From the Ashes) фильмі, National Geographic Channel телеарнасының 2005 жылғы «Апаттан секундтар» (Seconds From Disaster) екінші маусымының эпизоды, BBC-нің 2006 жылғы «Апаттан аман қалғандар» (Surviving Disaster) сериясының эпизоды және PBS телеарнасының 2017 жылғы Энн Керримен «Біз қайтадан кездесеміз» (We'll Meet Again) бағдарламасының «Сен-Хеленс тауынан құтқарылды» (Rescued From Mount St. Helens) эпизоды кіреді.