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火山爆發考驗地球

□ 白弓

在世界地圖上，無論從經濟角度還是政治角度來看，冰島都不是一個很顯眼的國家。但就是這個三十多萬人口常年冰天雪地的小國家，卻一再為世界矚目。

4月14日，冰島埃亞菲亞德拉冰蓋火山大噴發，全球航空業遭遇重大考驗。從斯堪的納維亞半島到愛琴海，火山煙塵彌漫整個歐洲，甚至飄到上萬公里之外的中國。受火山灰影響，多個國家關閉機場或領空，上萬航班取消，數百萬旅客被困在世界各地。航空業停擺，物流受到嚴峻考驗，一些準備不足的國家甚至面臨糧食和藥品短缺的危險。天空里失去飛翔的翅膀，歐洲各國也流失了數十億歐元的真金白銀。

盡管各國航空業者以最快的速度在恢復航線，但火山爆發帶來的巨大影響，仍然令人覺得不可思議——科技昌明的今天，現代文明在自然災害面前竟然如此脆弱。

其實，就火山噴發的強度而言，埃亞菲亞德拉冰蓋火山幾乎不值一提。根據近幾十年的觀測記錄，全世界平均每年約有50次火山噴發，有的發生在陸地，有的發生在海洋，其中只有10次左右會造成危害。

正如科學家們用里氏震級來衡量地震的級別大小一樣，火山噴發的劇烈程度也有一個衡量標準——“火山噴發指數VEI(Volcanic Explosivity Index)”，最低為1，最高為8。

在設計火山噴發指數時，科學家們綜合考慮了噴發物總質量與火山噴發柱的高度，1級噴發時，噴發柱高度在1千米以下，釋放總能量相當于6.6級地震，而在最高等級的8級噴發中，噴發柱高度將達到令人瞠目結舌的45至55公里，噴發物體積超過1000立方公里——可以將100萬平方公里的土地上鋪上整整一米厚的火山灰。

埃亞菲亞德拉冰蓋火山的噴發指數僅僅介于2級至3級之間，釋放總能量約相當于7.5級地震，發生頻率屬于一年一遇。

美國史密森學會的兩位科學家1994年的著作《世界火山》一書中，列出1500座近1萬年來有過噴發活動的火山。在該學會“全球火山計劃”公布的世界火山分布圖中，可以清晰地看到一條環太平洋火山鏈，日本、美國西部地區都在這根鏈條上。

好萊塢對類似火山爆發這樣的災難頗為青睞，去年上映的災難大片《2012》中展現的黃石公園火山超級大爆發讓無數觀眾瞠目結舌。某種程度上說，電影還是有一點科學依據的。

成立于1872年的黃石國家公園面積7988平方公里，擁有1萬多處溫泉和全球半數以上的間歇泉。上世紀60年代，美國地質勘測局的鮑勃?克里斯琴森在研究黃石公園時，一直很迷惑為什么找不到導致黃石公園形成的火山——科學家們早就知道這個地質公園是火山噴發的遺跡——直到他拿到一張NASA用高空照相機拍攝的黃石公園的照片才發現，實際上，整個黃石公園就是一個直徑約65公里的超級火山口。

黃石公園火山上一次爆發是在63萬年前，科學家們推測，當時火山噴發柱的高度高達56公里，噴發物體積超過1000立方公里，屬于8級噴發，釋放能量相當于10.3級地震。而在200萬年前，黃石公園有過一次更大規模的爆發，科學家們只能推測出其噴發物的體積超過2500立方公里，噴發過后地面上形成一個數公里深的大坑，至于噴發柱的高度則根本無法推算。

類似黃石公園這樣的超級火山，一旦爆發甚至將造成生態災難，嚴重影響生命進化史。

地球上已知的最后一次超級火山爆發，發生在大約7.4萬年前，地點是印尼蘇門答臘島上一座名為“多巴”的火山。科學家們通過研究北極永凍圈內提取的冰核推測，多巴火山爆發噴出的火山灰遮天蔽日，北半球三分之一的地區連續數個星期處在黑暗之中，彌漫在大氣中的火山灰導致長達6年的“核冬天”，地球氣溫平均下降了5攝氏度，北半球一些地區甚至下降了15度，四分之三的植物死亡，大量動物滅絕。

美國伊利諾伊大學的施坦利教授等一批學者認為，多巴火山大爆發對人類史前文明造成致命打擊，絕大多數史前人類死亡，只有一個不超過1萬人的族群幸存下來，他們是現在地球上數十億人口的共同祖先——這也能夠說明為什么與其他物種相比，全世界不同人種之間的基因差異微小到幾乎可以忽略不計。

不過我們完全不必杞人憂天，類似多巴火山這種規模的超級火山爆發在地質史上極為罕見，有據可查的只有20次，發生概率遠低于10萬年一遇。即使是超級活火山黃石公園，根據科學家們的判斷，離噴發也還遠得很。火山口下的巖漿室中一般有三種成分——氣泡、晶體冷卻巖漿、以及一定比例的熔巖，通常，巖漿室中含有大約50%的熔巖才能導致噴發，而黃石公園地下的熔巖只有約10%，未來很長一段時間都不可能噴發。

盡管如此，也有不少人在考慮怎么“收拾”黃石公園了。例如一個名叫布萊恩·斯特普爾頓?斯特拉特福德的美國人就提出方案，在黃石公園地面垂直打洞，將地下的巖漿以人工方式釋放，化解隱藏的危險。

有意思地是，這位布萊恩先生于2003年向美國國家專利局申請了專利，專利申請號為:US20030145592。也就是說，假如有朝一日科學家們真的決定打洞的話，還要向布萊恩先生支付專利費。■