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火山爆發(fā)考驗(yàn)地球

□ 白弓

在世界地圖上，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)角度還是政治角度來(lái)看，冰島都不是一個(gè)很顯眼的國(guó)家。但就是這個(gè)三十多萬(wàn)人口常年冰天雪地的小國(guó)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(fā)，全球航空業(yè)遭遇重大考驗(yàn)。從斯堪的納維亞半島到愛(ài)琴海，火山煙塵彌漫整個(gè)歐洲，甚至飄到上萬(wàn)公里之外的中國(guó)。受火山灰影響，多個(gè)國(guó)家關(guān)閉機(jī)場(chǎng)或領(lǐng)空，上萬(wàn)航班取消，數(shù)百萬(wàn)旅客被困在世界各地。航空業(yè)停擺，物流受到嚴(yán)峻考驗(yàn)，一些準(zhǔn)備不足的國(guó)家甚至面臨糧食和藥品短缺的危險(xiǎn)。天空里失去飛翔的翅膀，歐洲各國(guó)也流失了數(shù)十億歐元的真金白銀。

盡管各國(guó)航空業(yè)者以最快的速度在恢復(fù)航線，但火山爆發(fā)帶來(lái)的巨大影響，仍然令人覺(jué)得不可思議——科技昌明的今天，現(xiàn)代文明在自然災(zāi)害面前竟然如此脆弱。

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

正如科學(xué)家們用里氏震級(jí)來(lái)衡量地震的級(jí)別大小一樣，火山噴發(fā)的劇烈程度也有一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)——“火山噴發(fā)指數(shù)VEI(Volcanic Explosivity Index)”，最低為1，最高為8。

在設(shè)計(jì)火山噴發(fā)指數(shù)時(shí)，科學(xué)家們綜合考慮了噴發(fā)物總質(zhì)量與火山噴發(fā)柱的高度，1級(jí)噴發(fā)時(shí)，噴發(fā)柱高度在1千米以下，釋放總能量相當(dāng)于6.6級(jí)地震，而在最高等級(jí)的8級(jí)噴發(fā)中，噴發(fā)柱高度將達(dá)到令人瞠目結(jié)舌的45至55公里，噴發(fā)物體積超過(guò)1000立方公里——可以將100萬(wàn)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(fā)指數(shù)僅僅介于2級(jí)至3級(jí)之間，釋放總能量約相當(dāng)于7.5級(jí)地震，發(fā)生頻率屬于一年一遇。

美國(guó)史密森學(xué)會(huì)的兩位科學(xué)家1994年的著作《世界火山》一書(shū)中，列出1500座近1萬(wàn)年來(lái)有過(guò)噴發(fā)活動(dòng)的火山。在該學(xué)會(huì)“全球火山計(jì)劃”公布的世界火山分布圖中，可以清晰地看到一條環(huán)太平洋火山鏈，日本、美國(guó)西部地區(qū)都在這根鏈條上。

好萊塢對(duì)類似火山爆發(fā)這樣的災(zāi)難頗為青睞，去年上映的災(zāi)難大片《2012》中展現(xiàn)的黃石公園火山超級(jí)大爆發(fā)讓無(wú)數(shù)觀眾瞠目結(jié)舌。某種程度上說(shuō)，電影還是有一點(diǎn)科學(xué)依據(jù)的。

成立于1872年的黃石國(guó)家公園面積7988平方公里，擁有1萬(wàn)多處溫泉和全球半數(shù)以上的間歇泉。上世紀(jì)60年代，美國(guó)地質(zhì)勘測(cè)局的鮑勃?克里斯琴森在研究黃石公園時(shí)，一直很迷惑為什么找不到導(dǎo)致黃石公園形成的火山——科學(xué)家們?cè)缇椭肋@個(gè)地質(zhì)公園是火山噴發(fā)的遺跡——直到他拿到一張NASA用高空照相機(jī)拍攝的黃石公園的照片才發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上，整個(gè)黃石公園就是一個(gè)直徑約65公里的超級(jí)火山口。

黃石公園火山上一次爆發(fā)是在63萬(wàn)年前，科學(xué)家們推測(cè)，當(dāng)時(shí)火山噴發(fā)柱的高度高達(dá)56公里，噴發(fā)物體積超過(guò)1000立方公里，屬于8級(jí)噴發(fā)，釋放能量相當(dāng)于10.3級(jí)地震。而在200萬(wàn)年前，黃石公園有過(guò)一次更大規(guī)模的爆發(fā)，科學(xué)家們只能推測(cè)出其噴發(fā)物的體積超過(guò)2500立方公里，噴發(fā)過(guò)后地面上形成一個(gè)數(shù)公里深的大坑，至于噴發(fā)柱的高度則根本無(wú)法推算。

類似黃石公園這樣的超級(jí)火山，一旦爆發(fā)甚至將造成生態(tài)災(zāi)難，嚴(yán)重影響生命進(jìn)化史。

地球上已知的最后一次超級(jí)火山爆發(fā)，發(fā)生在大約7.4萬(wàn)年前，地點(diǎn)是印尼蘇門答臘島上一座名為“多巴”的火山。科學(xué)家們通過(guò)研究北極永凍圈內(nèi)提取的冰核推測(cè)，多巴火山爆發(fā)噴出的火山灰遮天蔽日，北半球三分之一的地區(qū)連續(xù)數(shù)個(gè)星期處在黑暗之中，彌漫在大氣中的火山灰導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)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(qū)甚至下降了15度，四分之三的植物死亡，大量動(dòng)物滅絕。

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的施坦利教授等一批學(xué)者認(rèn)為，多巴火山大爆發(fā)對(duì)人類史前文明造成致命打擊，絕大多數(shù)史前人類死亡，只有一個(gè)不超過(guò)1萬(wàn)人的族群幸存下來(lái)，他們是現(xiàn)在地球上數(shù)十億人口的共同祖先——這也能夠說(shuō)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(jì)。

不過(guò)我們完全不必杞人憂天，類似多巴火山這種規(guī)模的超級(jí)火山爆發(fā)在地質(zhì)史上極為罕見(jiàn)，有據(jù)可查的只有20次，發(fā)生概率遠(yuǎn)低于10萬(wàn)年一遇。即使是超級(jí)活火山黃石公園，根據(jù)科學(xué)家們的判斷，離噴發(fā)也還遠(yuǎn)得很。火山口下的巖漿室中一般有三種成分——?dú)馀荨⒕w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(dǎo)致噴發(fā)，而黃石公園地下的熔巖只有約10%，未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間都不可能噴發(fā)。

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(gè)名叫布萊恩·斯特普爾頓?斯特拉特福德的美國(guó)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(xiǎn)。

有意思地是，這位布萊恩先生于2003年向美國(guó)國(guó)家專利局申請(qǐng)了專利，專利申請(qǐng)?zhí)枮?US20030145592。也就是說(shuō)，假如有朝一日科學(xué)家們真的決定打洞的話，還要向布萊恩先生支付專利費(fèi)。■