四位在專業(yè)上各有所攻的科學(xué)家,從不同的領(lǐng)域出發(fā),循著各種蛛絲馬跡,最終殊途同歸地追蹤到地球有史以來最大的一次超級(jí)火山噴發(fā)——其噴發(fā)現(xiàn)場(chǎng)足以令神怪小說中描寫的“地獄”也相形見絀。
目前全球有1000 多座活火山,每年大約有50 次火山爆發(fā)。最著名的活火山有意大利的維蘇威火山(歐洲大陸唯一的活火山)、菲律賓群島的匹那圖博火山,以及美國(guó)的圣海倫斯火山等。然而,與另一種極具破壞性的火山——超級(jí)火山相比,這些“威震四海”的普通火山簡(jiǎn)直不值一提。
超級(jí)火山平時(shí)只是靜靜地隱身在地殼之下,一旦蘇醒,能夠在短時(shí)間內(nèi)釋放出比普通火山噴發(fā)多出千萬倍的能量,摧毀數(shù)以萬計(jì)的生命和各種堅(jiān)固的建筑,噴射出的火山灰和有害氣體甚至可以覆蓋整個(gè)大洲。一直以來,人們對(duì)這種“超級(jí)怪物”不甚了解,這更大大增加了它們的危險(xiǎn)性。
四位在專業(yè)上各有所攻的科學(xué)家,從不同的領(lǐng)域出發(fā),循著各種蛛絲馬跡,最終殊途同歸地追蹤到地球有史以來最大的一次超級(jí)火山噴發(fā)——其噴發(fā)現(xiàn)場(chǎng)足以令神怪小說中描寫的“地獄”也相形見絀。按照這幾位科學(xué)家的描述,大約在75000 年前,一場(chǎng)超級(jí)火山噴發(fā)使地獄之火一直蔓延到大約1/4 的地球,饑荒和死亡如影隨形,人類賴以生存的星球甚至還因此進(jìn)入了漫長(zhǎng)的冰川時(shí)代。
科學(xué)家是在被厚厚的冰雪覆蓋著的北極圈苔原地帶,無意中撩開了這座超級(jí)火山的神秘面紗的。
一個(gè)石破天驚的秘密
距今75000 年前,地球大氣中充斥著數(shù)量驚人的高濃度硫酸。它們從何而來?
為了及時(shí)了解格陵蘭島冰層的變化情況,科學(xué)家每年都要到北極圈凍土地帶采集冰層信息。這些冰層是10 多萬年以來由無數(shù)次的降雪堆積形成的。每一次降雪都記錄下了當(dāng)時(shí)大氣中相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的構(gòu)成情況。隨著時(shí)間推移,片片雪花在重壓下變成冰層,冰層逐漸加厚,如今已經(jīng)超過1600 米??茖W(xué)家通過鉆探技術(shù)采集冰柱,以便了解過去年代的大氣構(gòu)成情況。一般說來,鉆探的深度越大,能夠回溯的時(shí)間就越長(zhǎng)。
氣象學(xué)家格雷是一位解讀古老冰層信息的高手,他可以通過分析某地區(qū)冰柱的“年輪”,破譯此地相關(guān)年份的大氣中化學(xué)物質(zhì)的變化情況,還可以據(jù)此進(jìn)一步分析出該地區(qū)氣溫及氣候的階段性變化情況。然而,在北極,格雷遭遇了平生中的第一次打擊——在一塊有著數(shù)萬年歷史的冰塊中所蘊(yùn)藏的信息,顛覆了他頭腦中有關(guān)冰層研究的原理。
這塊記錄著75000 多年前的地球大氣信息的冰塊顯示,在當(dāng)時(shí)的地球大氣中,充斥著一種劇毒物質(zhì)——高濃度硫酸。通常,大氣中的硫酸物質(zhì)含量非常低,可這塊冰卻顯示,當(dāng)時(shí)在大氣中有2000 兆~ 4000 兆噸硫酸,數(shù)量大得驚人,大致相當(dāng)于目前全球每年所有工業(yè)含硫物質(zhì)排放總量的25 倍多。
格雷的發(fā)現(xiàn)引起了相關(guān)研究者的關(guān)注:距今75000 多年前,地球上巨量的硫酸物質(zhì)從何而來?又是如何被釋放到大氣中的?在黃色的毒霧籠罩下,地球生命經(jīng)歷了怎樣的災(zāi)難?簡(jiǎn)而言之,我們的地球家園在當(dāng)時(shí)究竟遭遇了一場(chǎng)怎樣的巨變?
當(dāng)時(shí),格雷并不知道,在數(shù)千公里之外,在海洋深處的一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)也令科學(xué)家們感到疑惑不解。和格雷一樣,地質(zhì)學(xué)家麥克· 雷皮諾也在研究地球的氣候變遷史,但他不是在冰雪中,而是潛入深海,通過研究洋底沉積物質(zhì)尋找破譯的密碼。洋底不同深度的沉積層中,其物質(zhì)構(gòu)成和色彩等方面存在差異,反映出不同時(shí)期溫度和氣候的變化情況。雷皮諾擅長(zhǎng)通過沉積層中有孔蟲外殼化石的狀況來解讀氣候變化。有孔蟲的外殼在生成過程中從海水中吸取相當(dāng)數(shù)量的氧,這些氧因質(zhì)量不同而被分為兩種同位素:氧16 和氧18。通過測(cè)量有孔蟲外殼中兩者的比例,雷皮諾就能夠推測(cè)過去數(shù)千年間海水溫度的變化。
雷皮諾比照全球不同海域的采樣,發(fā)現(xiàn)有孔蟲外殼中的氧同位素比率普遍比較穩(wěn)定,說明海洋的水溫在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)變化不大。然而,有一天,雷皮諾發(fā)現(xiàn)了異乎尋常的情況:在地球歷史的某一時(shí)期,氧同位素比率一反常態(tài)——海水溫度驟然下降,短短幾千年間(相對(duì)于地球45 億年漫長(zhǎng)歷史而言),海水溫度竟下降了近6 攝氏度。
從常理上推斷,這種突如其來的變化決不可能是氣候更替造成的,因?yàn)闅夂蛞鸬乃疁刈兓ǔ8鼮榫徍?,變化趨?shì)也更具持續(xù)性。
這種急劇的變化仿佛是有“一只手”撥弄了開關(guān),把全球氣候由炎熱一下子帶入寒冷。如此看來,在氣候突變的背后,一定有一場(chǎng)巨大的災(zāi)難。雷皮諾推測(cè),變化的源頭有可能是——寒冷冰期的突然降臨。
按照雷皮諾的推算,這次全球海洋水溫的陡降大約發(fā)生在距今75000 年前,這恰巧與格雷發(fā)現(xiàn)的奇怪現(xiàn)象(大氣中含有超量硫酸物質(zhì))出現(xiàn)的時(shí)間一致。兩個(gè)研究領(lǐng)域毫不搭界的科學(xué)家,兩個(gè)毫不相關(guān)的異常自然現(xiàn)象,在同一時(shí)間點(diǎn)交匯,這僅僅是一種巧合嗎?
一般說來,能夠造成全球性氣候突變的自然因素屈指可數(shù)。一種可能是小行星。小行星在撞擊地球的瞬間,會(huì)造成大量塵埃物質(zhì)彌漫在大氣層中,遮擋陽(yáng)光,導(dǎo)致地表熱量減少。不過,小行星撞擊地球不會(huì)生成硫酸物質(zhì)。另一種可能是火山噴發(fā)。火山噴發(fā)會(huì)生成污染大氣的硫酸物質(zhì)。
但問題是,在人類有史以來對(duì)火山的所有紀(jì)錄中,即便是規(guī)模最大的火山噴發(fā),其生成的硫酸物質(zhì)頂多也只相當(dāng)于格雷測(cè)算總量的一小部分。
如果真有這么大規(guī)模的火山噴發(fā),其作用能使氣溫迅速下降并讓有害氣體遍及全球,那么這座火山爆發(fā)時(shí)的猛烈程度必然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出有案可查的所有火山,甚至是它們的數(shù)千萬倍。
如此宏大規(guī)模的火山爆發(fā)真的存在嗎?又一位科學(xué)家走進(jìn)了這個(gè)神秘的前沿領(lǐng)域。
神秘火山何處藏身
只有大規(guī)模火山噴發(fā)才有可能讓有害氣體遍及全球。那么,是哪一座火山呢?
約翰·維斯特是一名資深的火山勘探專家,他擅長(zhǎng)通過火山灰辨識(shí)火山噴發(fā)的源頭,進(jìn)而了解全球火山的活動(dòng)情況。只要給他一定數(shù)量的火山灰,他就有本事準(zhǔn)確地告知樣本采自哪一座火山。整個(gè)過程類似于科學(xué)家憑借DNA 信息進(jìn)行身份鑒定。
在維斯特看來,每一座火山噴發(fā)出的火山灰都是獨(dú)一無二的,源頭不同,火山灰中巖石碎片和各種礦石的混合比例情況也不同。在過去幾十年間,維斯特借助火山灰成功地對(duì)散布全球的火山逐一對(duì)號(hào)入座,贏得了業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。但是,在1990 年,維斯特突然遇到了難題。
人們從世界不同地區(qū)搜集火山灰,把樣品送到維斯特的手中。他在對(duì)一批樣品進(jìn)行分析時(shí)吃驚地發(fā)現(xiàn),這些采自世界不同地區(qū)的火山灰竟然在化學(xué)成分、構(gòu)成比例等方面表現(xiàn)出驚人的相似性,仿佛這些火山灰都是來自同一個(gè)火山噴發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)。通常,火山在噴發(fā)過程中所釋放出的火山灰最多分布在周邊方圓幾百公里區(qū)域內(nèi),而這些火山灰采集點(diǎn)至少散布在方圓6400 公里的區(qū)域內(nèi)。
維斯特想,如果所有這些火山灰都源自同一次火山爆發(fā),那么這座火山一定是人類歷史上威力最大的一次噴發(fā)。為了求證這次超級(jí)爆發(fā)是否真實(shí)存在,他通過裂變追蹤測(cè)量技術(shù)對(duì)這些火山灰的“年齡”進(jìn)行測(cè)算,而測(cè)算結(jié)果令他大吃一驚:這些相距數(shù)千公里的火山灰樣品竟不約而同指向了同一個(gè)時(shí)間——距今大約75000 年前。
真是無巧不成書。維斯特的火山灰“定格”
于距今大約75000 年前,正如格雷所發(fā)現(xiàn)的,距今大約75000 年前的大氣中含有超量的硫酸物質(zhì),又如雷皮諾所發(fā)現(xiàn)的,距今大約75000年前全球大洋經(jīng)歷了一次災(zāi)難性的水溫驟降。
如此巧合,當(dāng)時(shí)真的有一場(chǎng)空前的火山爆發(fā)嗎?
維斯特所要做的,就是親自把這座火山找出來。
維斯特和他的同事們首先在世界范圍搜尋符合條件的候選火山。他向分散在世界各地進(jìn)行火山考察的同行們發(fā)出請(qǐng)求,請(qǐng)他們采集各地的火山灰樣本。一次火山研究領(lǐng)域最大規(guī)模的火山搜尋活動(dòng)自此拉開帷幕。
最初,跳入維斯特視線的候選者是冰島的拉基火山。就地理位置而言,這座火山與格雷進(jìn)行冰層采樣并發(fā)現(xiàn)超量硫酸物質(zhì)的格陵蘭島挨得很近。拉基火山曾在1783 年發(fā)生過猛烈噴發(fā),當(dāng)時(shí)噴涌而出的熔巖流至方圓300 多平方公里的區(qū)域,巖漿的深度足以把曼哈頓島的帝國(guó)大廈湮沒一半以上,這次火山爆發(fā)因而成為有史以來規(guī)模最大的火山活動(dòng)之一。拉基火山爆發(fā)的破壞性影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了冰島的范圍。當(dāng)時(shí),整個(gè)歐洲上空都彌漫著火山毒氣,樹木和其他植物大量死亡,整個(gè)大陸遭遇了史無前例的嚴(yán)寒冬季。美國(guó)前總統(tǒng)本杰明·富蘭克林當(dāng)時(shí)正擔(dān)任美國(guó)駐法國(guó)大使,他寫了一篇文章,專門探討懸浮在空氣中的硫化物微??赡芙o城市帶來哪些危害。他是最早意識(shí)到在火山噴發(fā)與氣候變化之間可能存在一定關(guān)系的人之一。
拉基火山釋放的有毒氣體奪走了大約9000人的性命?;鹕絿姲l(fā)釋放出的大量二氧化硫氣體進(jìn)入大氣,使莊稼無法存活,各地糧食歉收,導(dǎo)致大范圍的饑荒,最終奪走了冰島當(dāng)時(shí)大約1/4居民的生命。拉基火山會(huì)不會(huì)就是維斯特要找的威力最大的一次噴發(fā)。為了求證這次超級(jí)爆發(fā)是否真實(shí)存在,他通過裂變追蹤測(cè)量技術(shù)對(duì)這些火山灰的“年齡”進(jìn)行測(cè)算,而測(cè)算結(jié)果令他大吃一驚:這些相距數(shù)千公里的火山灰樣品竟不約而同指向了同一個(gè)時(shí)間——距今大約75000 年前。
真是無巧不成書。維斯特的火山灰“定格”
于距今大約75000 年前,正如格雷所發(fā)現(xiàn)的,距今大約75000 年前的大氣中含有超量的硫酸物質(zhì),又如雷皮諾所發(fā)現(xiàn)的,距今大約75000年前全球大洋經(jīng)歷了一次災(zāi)難性的水溫驟降。
如此巧合,當(dāng)時(shí)真的有一場(chǎng)空前的火山爆發(fā)嗎?
維斯特所要做的,就是親自把這座火山找出來。
維斯特和他的同事們首先在世界范圍搜尋符合條件的候選火山。他向分散在世界各地進(jìn)行火山考察的同行們發(fā)出請(qǐng)求,請(qǐng)他們采集各地的火山灰樣本。一次火山研究領(lǐng)域最大規(guī)模的火山搜尋活動(dòng)自此拉開帷幕。
最初,跳入維斯特視線的候選者是冰島的拉基火山。就地理位置而言,這座火山與格雷進(jìn)行冰層采樣并發(fā)現(xiàn)超量硫酸物質(zhì)的格陵蘭島挨得很近。拉基火山曾在1783 年發(fā)生過猛烈噴發(fā),當(dāng)時(shí)噴涌而出的熔巖流至方圓300 多平方公里的區(qū)域,巖漿的深度足以把曼哈頓島的帝國(guó)大廈湮沒一半以上,這次火山爆發(fā)因而成為有史以來規(guī)模最大的火山活動(dòng)之一。拉基火山爆發(fā)的破壞性影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了冰島的范圍。當(dāng)時(shí),整個(gè)歐洲上空都彌漫著火山毒氣,樹木和其他植物大量死亡,整個(gè)大陸遭遇了史無前例的嚴(yán)寒冬季。美國(guó)前總統(tǒng)本杰明·富蘭克林當(dāng)時(shí)正擔(dān)任美國(guó)駐法國(guó)大使,他寫了一篇文章,專門探討懸浮在空氣中的硫化物微??赡芙o城市帶來哪些危害。他是最早意識(shí)到在火山噴發(fā)與氣候變化之間可能存在一定關(guān)系的人之一。
拉基火山釋放的有毒氣體奪走了大約9000人的性命。火山噴發(fā)釋放出的大量二氧化硫氣體進(jìn)入大氣,使莊稼無法存活,各地糧食歉收,導(dǎo)致大范圍的饑荒,最終奪走了冰島當(dāng)時(shí)大約1/4居民的生命。拉基火山會(huì)不會(huì)就是維斯特要找的
超級(jí)火山終于現(xiàn)身
采集自全球各地的火山樣本將目標(biāo)鎖定在一個(gè)地方,那就是——多巴湖。
時(shí)光流逝,此后數(shù)年間,維斯特和他的同事們堅(jiān)持不懈地對(duì)進(jìn)入候選名單的火山進(jìn)行驗(yàn)證,卻始終沒有發(fā)現(xiàn)與神秘樣本相匹配的。維斯特甚至一度懷疑是否真有這樣的火山存在。
1994 年春天,維斯特又得到一份特別的火山灰樣本。說它特別,是因?yàn)闃颖緛碜詵|南亞境內(nèi),緊靠多巴湖沿岸的熱帶叢林。
多巴湖位于印尼蘇門答臘島的北部,沿岸生長(zhǎng)有大片的熱帶叢林,是南半球現(xiàn)存最大的一片原始自然景觀,據(jù)說在太空中執(zhí)行任務(wù)的宇航員用肉眼即能看到。多巴湖最顯著的特征是,湖的直徑超大,湖面兩端的最大距離有100 多公里,湖水深度在30 米以上。
為了查明多巴湖的形成過程,研究者運(yùn)用深度探測(cè)儀制作出湖底的剖面圖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)多巴湖湖底突然垂直向下跌落了40 多米。大多數(shù)湖泊的底面走勢(shì)通常是從岸邊緩緩下降,多巴湖顯然不符合這個(gè)規(guī)律。此外,多巴湖的最深處約175 米,這也是一般湖泊達(dá)不到的。種種跡象顯示,多巴湖絕非尋常的湖泊。那么,是什么原因?qū)е潞椎拇怪毕侣淠兀?/p>
科學(xué)家徹斯納爾在多巴湖里發(fā)現(xiàn)了大塊的浮石,以及石英晶體、黑云母等,這些礦物通常只出現(xiàn)在火山噴發(fā)以后,與熔巖活動(dòng)有著密切的關(guān)系。從多巴湖湖底到湖面以上的懸崖,這些礦物隨處可見,說明當(dāng)時(shí)熔巖的數(shù)量巨大,據(jù)粗略估算,至少比目前已知的最典型的火山噴發(fā)多出數(shù)千倍。
在對(duì)多巴湖底沉積物樣本進(jìn)行仔細(xì)研究后,維斯特得出結(jié)論:與神秘樣本幾乎完全相同。
就采樣的地點(diǎn)而言,這些樣本分散在亞洲各地,彼此相隔數(shù)千公里;就樣本的化學(xué)構(gòu)成而言,這些樣本幾乎完全相同,且形成時(shí)間都無一例外地指向距今75000 年前。
超級(jí)火山威力非凡
即使是20 世紀(jì)規(guī)模最大的圣海倫斯火山爆發(fā),也無法與多巴超級(jí)火山爆發(fā)相提并論。
最新研究表明,這座距今75000 年前爆發(fā)的火山只可能是超級(jí)火山。超級(jí)火山爆發(fā)的威力空前,在短短數(shù)日之內(nèi),可以傾瀉至少240立方千米的巖漿,在有史以來的1000 多次火山爆發(fā)的紀(jì)錄中,沒有能與之匹敵的,即使是20世紀(jì)規(guī)模最大的火山噴發(fā)——1982 年的圣海倫斯火山爆發(fā)——也無法與超級(jí)火山爆發(fā)相提并論。提到圣海倫斯火山,許多人還心有余悸。
火山爆發(fā)產(chǎn)生的火山灰柱聳入云霄。據(jù)統(tǒng)計(jì),這次可怕的爆發(fā)釋放的巖漿容積不過才1 立方千米。假如類似多巴湖的超級(jí)火山在現(xiàn)代噴發(fā),恐怕人類就將“品嘗”世界末日降臨的滋味了。
在地球演變史上,超級(jí)火山噴發(fā)不只一次。
通過火山灰樣本和相關(guān)地質(zhì)測(cè)量,科學(xué)家還在意大利、日本、新西蘭和美國(guó)等地發(fā)現(xiàn)了與超級(jí)火山相關(guān)的證據(jù)。這說明,超級(jí)火山并不像我們想象中那么罕見,它們可能分布得十分廣泛,只是因?yàn)槊績(jī)纱伪l(fā)之間的間隔太漫長(zhǎng)了,所以人類沒有機(jī)會(huì)親眼見證??梢钥隙ǖ氖?,在近200 多萬年間,大約有4 座超級(jí)火山處于活動(dòng)期,包括印尼蘇門答臘的多巴湖、新西蘭的陶坡、美國(guó)加利福尼亞州的長(zhǎng)谷及黃石國(guó)家公園,其中,美國(guó)著名的黃石國(guó)家公園至今仍坐落在超級(jí)火山的頂端。
科學(xué)家對(duì)黃石公園下方的超級(jí)火山進(jìn)行了采樣分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它竟然經(jīng)歷過三次大規(guī)模噴發(fā),其中最早的一次大約發(fā)生在距今210 萬年前,由于火山爆發(fā)的威力極大,火山灰?guī)缀醣榧罢麄€(gè)北美大陸。
普通火山爆發(fā)時(shí),蓄勢(shì)待發(fā)的熔巖像水柱一樣直沖云霄,而后順著山勢(shì)向地表蔓延,因而在冷卻后火山便呈現(xiàn)出圓錐形。多巴超級(jí)火山在爆發(fā)的最初階段也和普通火山一樣,也有巖漿從地殼深處猛然沖出,與此同時(shí),更多的熔巖被圍困在周邊廣闊區(qū)域的地下洞穴中(多巴湖的周邊地區(qū)至今有1800 多立方千米的巖漿,足以把美國(guó)大峽谷填平200 次以上)。隨著熔巖和火山氣體的不斷累積,這些地下洞穴內(nèi)部的壓力逐漸增大,整個(gè)地殼的受力因而變得不均衡,一些地方開始凸起,另一些地方則出現(xiàn)裂縫等。大大小小的洞穴先后坍塌,含有大量硅物質(zhì)的熔巖與周邊的巖石層混雜在一起。
在隨后幾天當(dāng)中,火山處于持續(xù)噴發(fā)狀態(tài),地表物質(zhì)在爆炸沖擊下匯聚成火成碎屑流,大量高溫氣體、灰燼和巖石碎屑成股流出,具有極強(qiáng)的破壞力,給沿途的所有生命體帶來致命威脅。而超級(jí)火山直接噴涌到空中的大量物質(zhì)在大氣中蔓延,遮蔽方圓數(shù)千公里的天空。隨后,數(shù)以億萬噸的火山灰飄向全球。這也正是為什么維斯特從不同地區(qū)采集的樣本最終一致指向75000 年前的多巴火山的同一次爆發(fā)的原因。
超級(jí)火山爆發(fā)的事實(shí)終于真相大白,但多巴湖的周邊地區(qū)如今已是茂密的熱帶叢林,超級(jí)火山究竟藏身何處呢?專家經(jīng)過考察認(rèn)為,多巴湖的正下方就是目前地球上已知最大的超級(jí)火山的所在地,而多巴湖正是上一次超級(jí)火山活動(dòng)留下的“傷疤”。至于火山口中為什么有那么多水,其實(shí)是隨后數(shù)萬年間雨水的匯合。
多巴超級(jí)火山的爆發(fā)究竟對(duì)當(dāng)時(shí)地球的生態(tài)造成了怎樣的影響呢?大約距今80000 年前,人類的祖先逐漸從非洲向外遷徙,其中一支來到亞洲,但分布比較稀疏。當(dāng)時(shí)這里仍是所有動(dòng)物共有的樂園,直到距今約75000 年前多巴超級(jí)火山突然爆發(fā)。這場(chǎng)突如其來的災(zāi)難幾乎奪走了周邊地區(qū)所有人類、其他動(dòng)物及植物的性命——厚厚的火山灰席卷而來,帶來針刺一樣的疼痛;一旦進(jìn)入肺中,則造成血管的破裂;灰燼與肺里的濕氣混和,變成類似于水泥的漿狀物質(zhì),最終使生命窒息死亡。
如果說火山灰是直接致命的因素,那么火山噴發(fā)出的大量硫化物,則是造成當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貧夂蚣眲夯淖锟準(zhǔn)住A蚧镆宦放郎礁呖?,與空氣中的水分子混合,生成液態(tài)的硫酸微粒,這些微粒聚集在一起形成反光層,使天空呈現(xiàn)出刺眼的光亮,同時(shí)將太陽(yáng)光散射回太空,地表因得不到太陽(yáng)光的照射逐漸變冷,并最終被拖入漫長(zhǎng)的冰期。有數(shù)據(jù)顯示,多巴超級(jí)火山的爆發(fā)在很大程度上主導(dǎo)了當(dāng)?shù)貧夂虻淖兓J怪陔S后的一個(gè)千年中氣溫持續(xù)下降,甚至在下一個(gè)千年間使地球進(jìn)入了“冰川時(shí)代”。
科學(xué)家把這種變化形象地描述為“火山引發(fā)的冬季”。
多少硫化物可能引發(fā)全球的冰期降臨呢?
帶著這樣的疑問,美國(guó)宇航局的氣候?qū)<医⒘艘粋€(gè)計(jì)算機(jī)模擬程序,根據(jù)模擬結(jié)果,超級(jí)火山噴發(fā)能夠引發(fā)周邊廣闊區(qū)域的氣溫下降,無論是降溫范圍的廣度,還是氣溫下降的程度,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象,但隨后導(dǎo)致整個(gè)地球迅速冷卻的根源卻是雪而不是火山活動(dòng)本身。這個(gè)發(fā)現(xiàn)完全出乎人們的預(yù)料。
研究者證實(shí):多巴超級(jí)火山的爆發(fā)不僅使周邊廣闊地區(qū)完全被大雪覆蓋,還把整個(gè)世界推向了冰川時(shí)代?;鹕絿姲l(fā)出的大量火山灰物質(zhì)懸浮在空氣中,阻隔了光和熱的傳輸;白雪皚皚的大地反射回更多的光熱,使全球氣溫持續(xù)下降,出現(xiàn)所謂“雪球效應(yīng)”:持續(xù)的降溫天氣導(dǎo)致降雪過程的延長(zhǎng);大量雪花堆積在地表,反射或散射回更多的光線;氣溫隨之繼續(xù)下降,進(jìn)入下一輪循環(huán)。地表的冰雪逐漸累積延伸,形成冰川大陸,最終使海水的溫度也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
眾所周知,海洋面積約占地表總面積的70%,海水溫度的下降將進(jìn)一步引發(fā)全球氣候的惡化。在多巴火山爆發(fā)后的1000 多年時(shí)間里,僅格陵蘭地區(qū)冰雪的厚度就增加到1600 多米,逐漸演變成格陵蘭冰川大陸。生活在深海中的有孔蟲類也沒有逃脫這場(chǎng)全球性災(zāi)難。與此同時(shí),幾乎所有的地表植被在極度嚴(yán)寒的環(huán)境中紛紛凋零、衰亡。食物鏈的基本環(huán)節(jié)中斷了,人類和其他動(dòng)物因?yàn)轲囸I而大量死亡。冰雪覆蓋下的地球陷入漫長(zhǎng)而蕭條的“寂靜期”。這種情況直到冰期結(jié)束,氣候轉(zhuǎn)暖之后才得到改善。
災(zāi)難會(huì)再度降臨嗎
據(jù)說,在美國(guó)黃石公園的地下,隱藏著一座超級(jí)火山。如果它爆發(fā),災(zāi)難會(huì)再次降臨嗎?
回顧多巴超級(jí)火山曾經(jīng)引發(fā)的空前災(zāi)難,我們不禁要問:類似世界末日般的災(zāi)禍以后還會(huì)不會(huì)出現(xiàn)呢?
在旅游者眼中,現(xiàn)在的多巴湖靜謐而悠然。
然而,在科學(xué)工作者的眼中,平靜的湖水下埋有一枚威力巨大的“定時(shí)炸彈”??茖W(xué)家考察多巴湖西岸,發(fā)現(xiàn)了一片呈白色的巖石,是被具有腐蝕性的氣體侵蝕所致。此外,還有滾燙的液體物質(zhì)從被腐蝕的巖層中流淌出來,其溫度高達(dá)80 攝氏度以上。種種跡象表明,在這片白色巖石的下方肯定有熔巖活動(dòng)。也就是說,多巴超級(jí)火山是一座活火山,在將來的某一時(shí)刻,這里很可能會(huì)再次上演火山噴發(fā)的駭然場(chǎng)景。
不過,值得欣慰的是,專家估算多巴火山的活動(dòng)周期在40 萬年左右,現(xiàn)在生活在地球上的人都不可能在有生之年親眼看到它的爆發(fā)。然而,這并不意味著我們可以高枕無憂,因?yàn)槠渌某?jí)火山同樣可能給現(xiàn)代人類帶來深重的災(zāi)難。
在美國(guó)的黃石國(guó)家公園下方,保存著目前已知最大的一片地下熔巖活動(dòng)區(qū)。黃石國(guó)家公園占地9000 多平方公里,在這片廣闊區(qū)域的地下,困集著大約8公里厚的蓄勢(shì)待發(fā)的熔巖。
據(jù)研究,黃石超級(jí)火山每隔60 萬年左右爆發(fā)一次,在爆發(fā)前熔巖活動(dòng)頻繁,似乎要努力積蓄盡可能多的力量。從勘探的情況來看,黃石火山最近一次爆發(fā)大約發(fā)生于64 萬年前,因此,它再度爆發(fā)的可能性很大。粗略估計(jì),如果它爆發(fā),屆時(shí)整個(gè)北美大陸都可能被泛濫的巖漿湮沒,噴薄而出的火山灰甚至可能密布于整個(gè)大西洋沿岸上空,全球65 億人的生活都可能遭遇重大變故,現(xiàn)代文明將經(jīng)歷一次全面而深刻的考驗(yàn)。食物短缺、氣候惡化、水資源缺乏等接踵而至,莊稼歉收, 牲畜大量死亡,鋪天蓋地的火山灰將公路淤塞,飛機(jī)引擎無法正常工作,使水陸空交通陷入癱瘓……