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全球气候出现异常,大面积水源被污染

火山喷发将带给我们什么样的未来

来源:羊城晚报     2022年01月24日        版次:A11    栏目:    作者:克莉斯汀

     汤加火山喷发,导致秘鲁海滩发生船舶油污泄漏事故,海面上出现油污

     2022年1月,新西兰国防军拍摄到的画面,显示汤加当地大面积土地正被厚厚的火山灰覆盖

  

  □克莉斯汀

  图/视觉中国

  

  汤加王国在大多数人的印象中,一直是个休闲度假的好去处。但在2022年1月14日至15日,汤加地域内的一座海底火山猛烈喷发,其后更带来最高浪高约1.2米的海啸。火山喷发带来的后果, 包括火山灰的掩埋、水源的污染、原油泄漏等问题,可能已严重摧毁了这一处度假天堂。

  火山喷发并没有就此停止,还存在持续性地多次喷发的可能。这已经引起了全球各国的关注与重视,因为2021年已发生过多处重大的火山喷发事件,此次汤加火山喷发的剧烈超出了想象,也可能像之前地球上发生的许多次重要火山事件一样,不仅带来短期的、局部的经济损失,还会带来长期的全世界范围内的气候、经济等各方面的严重影响。

  

  喷发可能还会继续升级

  

  若要从外形上看,此次喷发的火山并不起眼,它由两个无人居住的小岛组成,分别被称为洪阿哈阿帕伊岛和洪阿汤加岛。这两座岛在汤加首都努库阿洛法以北65千米的地方从海中探出头来,高出海平面仅约100米。但它们却是隐藏在海浪之下的一座巨大的火山山顶,火山口也一直隐藏在海平面下。

  其实这座通常被称为洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊的火山,整个山体高约1800米,宽20千米。在过去几十年里,它一直都在定期喷发。在2009年、2014年和2015年的多次喷发事件中,炽热的岩浆和蒸汽的喷流都只是在海浪中爆发,规模很小。但2022年1月的这次喷发却被专家们称为“约1000年来发生的一次最大规模的喷发”。

  研究人员曾于2016年到这里进行勘查,他们早就发现,这里之前一直在持续活动中的小型火山喷发事件只是来源于一个隐藏在海浪之下150米左右的巨大破火山口边缘位置的裂缝,并不是真正的火山口喷发。但今年这次才是这个直径约5千米的破火山口的真正爆发。

  科学家们通过研究这附近岛屿过去沉积下来的火山喷发沉积物,还发现,这里的大型破火山口喷发大约每1000年就会发生一次,而上一次是在公元1100年。今年这次喷发证明这个破火山口已全面苏醒,而这次的喷发规模太大,喷发的岩浆顶部更向内塌陷,又进一步加深了破火山口,所以其喷发的激烈程度可能还会继续升级。

  而海水并不会让喷发出的岩浆迅速冷却。当岩浆缓慢上升,暴露到海水中时,会产生大量水蒸气,这层水蒸气提供了一个完美的绝缘层,将岩浆与海水隔离开,岩浆的外表便会迅速冷却。但后续喷涌而出的高温岩浆没有给岩浆冷却凝固的机会,蒸气层与刚冷却的岩浆层立马又被破坏——火山研究者称之为“燃料-冷却剂相互作用”,它的反应过程,被认为类似于“武器级的化学爆炸”,其剧烈程度已能达到“超音速爆炸”的效果。而这个爆炸过程还在不断重复发生,并产生大量的火山灰和气流。

  这些爆炸,还可能会持续刺激破火山口的活跃,因此有专家预测,我们可能会面临长达几周甚至数年的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山动荡。

  

  污染也在持续扩大范围

  

  据卫星探测的气溶胶垂直剖面结果显示,此次火山喷发的火山灰和大量气体最高已经达到约30千米,深入大气平流层。火山灰还在不断落下,并随风飘到更远的地方。同时,火山引发的海啸也影响到了整个汤加和邻近的斐济和萨摩亚等地。海啸冲击波横跨数千千米,在约2000千米外的新西兰也被记录到了。

  眼下,各方援军正在协助汤加当地政府进行灾情影响评估。日媒称,这次火山爆发的威力等于1000个广岛原子弹。但真实情况还有待进一步统计。

  目前我们只知道,当地大部分地区都被厚厚的火山灰覆盖,由于火山灰污染水源,淡水成为汤加当地居民的急需品;巨大的海啸冲击波导致秘鲁海滩发生船舶油污泄漏事故,海面上也出现大面积的油污,尚未得到控制。

  目前观测到的结果还显示,本次火山喷发的二氧化硫气体质量为0.4Tg(Tg为百万吨,即质量达到40万吨),但这并不是全部,因为火山还未平息下来。这些气体会形成大量硫酸盐气溶胶,并迅速扩散,它们可在平流层中停留一两年,通过阻挡太阳辐射,产生“阳伞效应”,同时还会带来大量“酸雨”,并影响航空交通,对全球气候造成影响。

  历史上,印度尼西亚的1815年Tambora火山喷发,造成了著名了“无夏之年”,欧洲局地降温达到2℃以上,亚洲1815年平均温度降低约0.7℃;1991年发生的Pinatubo火山喷发,造成了之后两年的全球气候异常,全球陆地平均温度下降0.5℃。本次汤加火山喷发将带来的什么样的气候影响,还有待观察,但无疑它也会令全球气候出现异常。

  

  更大规模的超级火山正在南美洲酝酿?

  

  汤加火山喷发令我们感到恐惧,但有研究表示,还有真正的“超级火山”正在酝酿中。

  据悉,中国地质大学(武汉)、中科院南京地质古生物研究所领导的国际团队发现了有力证据,表明火山爆发是当时环境剧变和物种灭绝的主要原因。相关成果已于近日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。研究人员称,两亿年前的三叠纪-侏罗纪之交大灭绝是地球历史上的5次生物大灭绝之一,科学家对这次灭绝的原因提出过各种推测,但如今火山爆发被认为是其重要诱因。科研团队对这一时期两个不同纬度地层中的碳同位素、汞元素、黏土矿物等展开研究,认为当时陆地上出现过一场“超级火山”的持续爆发,过程可能持续了近60万年,形成了横跨北美和盘古大陆的大规模岩浆沉积。这些火山向大气中排放了巨量二氧化碳和甲烷气体,使二氧化碳浓度达到现在的10倍左右,并最终造成气候变暖、海洋缺氧、海水酸化,致使大量生物无法适应环境剧变,最终从地球上消失。

  达到“超级火山”的标准并不容易,历史上有过几次“超级火山”爆发事件的记录,比如大约63.1万年前美国黄石国家公园的一次火山喷发,就释放出了致命的热浪、火山灰和毒雾,直到现在,这些火山喷发物依然可达200米之厚。但有记录的现代历史中,倒是还没有见到过“超级火山”爆发事件。目前人们认为最有可能达到这个标准的“超级火山”,应该是位于南美洲安第斯山脉高处的拉古纳德尔莫勒火山。

  拉古纳德尔莫勒火山地区目前拥有大约50处熔岩流和70处火山灰沉积,周围环绕着一个面积约54平方千米的冰蓝色湖泊。地质学家推测,这些流体和沉积物是在过去两万年间形成的,可能来自周围25至30座火山。这里在大约10年内已出现过许多地面异常隆升现象,研究人员结合了诸多数据分析,最后认为,拉古纳德尔莫勒火山很有可能成为世界范围内下一个超级火山爆发的所在地。

  这或许并不是“危言耸听”,研究人员称,拉古纳德尔莫勒山的下方,正在汇聚形成一个岩浆房,而且越来越大。如果这里的火山全面喷发,这些岩浆就会转化为1000立方千米的火山灰、岩石和熔岩,这个级别就能达到“超级火山”的规模了。

  当然,目前这还只是一种预测,火山的喷发机制也只是一种推断。人们只能通过大量地监测,去预测火山爆发的时间,谁也不知道它究竟何时会发生。