超级火山威胁意大利
作者:苗千( 1906年,维苏威火山爆发时的情景 )
公元79年,位于意大利南部那不勒斯附近的维苏威火山爆发,在这次世界上最著名的火山爆发中,喷射出来的岩浆和火山灰瞬间摧毁了在火山附近生活有两万居民的庞贝古城,城中数千人在这次火山爆发中丧生,而这座被火山灰掩埋和保存的城市直到1000多年之后才被发掘出来重见天日。现在,维苏威火山仍然是一座活火山,它在1944年第二次世界大战期间曾经再次爆发,但是已经不再具有毁灭性的威力。如今,令地质学家们更加担心的并不是这些常见的、活跃的、时常喷发的火山,而是一些潜藏在地下有可能爆发的“超级火山”(Supervolcano)。虽然人类目前还没有亲眼见识过超级火山的爆发,但是科学家们担心,这些潜伏在地下的具有难以探知的巨大能量的火山,如同脾气难以捉摸的怪兽,它们一旦爆发,就可能改变整个地球的气候,甚至威胁到人类的生存。
“超级火山”并不是一个真正的地质学名词,但是自从英国广播公司在2000年推出的一个节目中第一次使用了这个名词之后,它逐渐被人们所接受,如今,地质学家们也开始用这个浅显易懂的名词来与大众交流,用来形容不同于普通火山的、具有极高能量、一旦爆发起来将对地球造成严重影响的火山。人们通常把爆发时喷射物可以达到1000立方公里以上的火山称为超级火山,这种超级火山爆发出来的能量是普通火山爆发能量的上千倍,而其喷射出的具有极高温度的岩浆和火山灰足以改变地球整体的气候,甚至有可能造成某些物种的灭绝。一组俄罗斯科学家在2010年曾经在《当代人类学》(Current Anthropology)杂志上发表一篇论文,推断曾经广泛分布在欧洲的尼安德特人(Neanderthal)就是在大约4万年前的一次超级火山爆发造成了整个欧洲气温下降、生存环境逐渐恶化之后,逐渐灭绝的,而当时的人类,则由于分布更为广泛,数量更多而存活了下来。
超级火山爆发会是什么情景?对此,人们只能进行推测。如果超级火山以最大能量爆发,它将会迅速毁灭附近的城市,同时由于喷射出来的火山灰和岩浆都含有大量的对人体有害的物质,它对于地球的影响可能不亚于一场核武器大战,或者是类似于6500万年前造成恐龙灭绝的小行星撞击地球——它对人类的影响可能是毁灭性的。喷射出来的火山灰可以随风飘散,笼罩整个大陆,使阳光无法照射到地表,届时地球温度将会迅速下降10摄氏度左右。同时,因为火山喷射物中具有大量的含硫物质,这些物质散发到空气中,再随雨水降落到地表,形成大量的酸雨,则会给地表的植物和建筑也带来毁灭性的影响。
现代人对于超级火山爆发的威力和可能造成的影响都是来自于估算,但现在一些潜伏的超级火山已经开始让一些科学家们忧心忡忡。美国黄石公园就坐落于一个超级火山之上,黄石公园内众多奇特的现象,比如地下蒸汽和热水喷泉等等,都与它地面下隐藏的超级火山有关。这座超级火山在历史上曾经多次爆发,根据它以往的爆发时间,科学家们推测它爆发的周期是在60万年至80万年,而它上一次爆发则是在大约64万年之前,这必然会引起人们的联想与担心。有科学家推算,如果黄石公园下面的超级火山以最大能量爆发,那么美国2/3的国土将不再适合人类居住。
相比坐落在比较荒凉的黄石国家公园内的超级火山,更令人担忧的则是在意大利、距离维苏威火山只有30公里的一个地下的近来开始逐渐活跃的超级火山。在这个超级火山的周围生活着数百万人口,它一旦爆发,就可能造成上百万人的死亡,并且对整个人口稠密的欧洲造成巨大影响。
在意大利那不勒斯西部的坎皮弗莱格瑞(Campi Flegrei),可以看到沸腾的泥浆和从地下冒出的充满硫磺的蒸汽。这个地方曾经被以前生活在这里的人们认为是地狱之门,如今则吸引了很多游客来参观这种奇特的地质现象。这些奇特的现象同样源于在其下面的超级火山所蕴含的巨大能量。实际上,这个地区正是在超级火山上次爆发时形成的一个13公里宽的火山口上。根据它留下的痕迹,地质学家们探测到这座超级火山曾经在3.4万年前和1.2万年前剧烈地爆发过,之后又曾经有过一系列小型爆发,形成了一些火山坑,它最近的一次爆发是在1538年。在过去的15年间,这个地区的地面上升了3.5米,是自从16世纪以来上升最快的时期,这代表地下的岩浆开始上升,同时地下的压力开始变得越来越大,这令科学家们和附近的居民都感到非常不安。这个超级火山会不会在近期爆发,将会以什么样的规模爆发,如何探测这个地下超级火山,都成了地质学家们面临的难题。
2008年,一组科学家计划在坎皮弗莱格瑞地区钻一个4000米深的探测洞来探测火山的活动,却被当时的那不勒斯市市长否决,原因是还有很多反对者认为,在火山口钻一个深测洞的行为本身就可能触动火山,造成地震或者火山爆发,因此这个计划只能停止。这让主张钻孔探测火山的地质学家们感到非常愤怒,他们认为钻孔技术早在20世纪80年代就用来探测地热,只要谨慎控制,就可以保证毫无危险,而且,在坎皮弗莱格瑞地区,已经打过很多的深井,从未触发过地震或是火山爆发。在火山附近进行钻探研究,在理论上只有极小的可能性会引发地震或是火山爆发。2009年,一组科学家在冰岛探测一座火山时,预计岩浆至少在地表7000米以下,但是在钻探过程中他们却发现岩浆只在地表2100米以下,但是此举也并没有引发当地的地震或是火山爆发。意大利地球物理与火山研究所的科学家德·纳塔来(De Natale)认为,反对钻孔的人缺乏足够的地质学知识,同时这种外行人的反对声音和担心又被媒体放大,使他们的探测活动无法顺利进行。在火山口处钻探测孔是探测火山状态和它的活动规律的唯一方法,因为火山曾经不止一次地爆发,它之前的信息都被最近一次爆发的火山灰和岩浆掩盖起来。德·纳塔来认为,对于这个超级火山的探测关系到上百万人乃至整个欧洲的安全,应当不计经济代价,立刻开始。
德·纳塔来解释说,就像是地球不经常被小行星撞击一样,超级火山即使爆发,也未必就会以可能的最大能量爆发,有些火山的爆发可能会断断续续持续上百年。因此,对于超级火山爆发的前景并不需要过于悲观,但是人们仍然需要及时了解这个地下超级火山的状态,从而不至于像当年维苏威火山爆发时一样,之前对其毫无察觉。要做到这一点,目前科学家们能做的,也只有通过钻出一个探测洞来实现。同时,科学家们也将研究是否可以在探测洞中建造一套火山预警系统,对超级火山的活动进行预报。
2010年,那不勒斯市的新任市长批准了对城市外围的坎皮弗莱格瑞火山口钻探计划的第一步,地质学家们已经开始在那不勒斯西部巴格诺利(Bagnoli)地区一个废弃的工地开始工作。作为计划的第一步,他们首先向下钻探一个500米深的探测洞。如果这一步进行顺利的话,德·纳塔来领导的地质学家们计划继续向下钻探至3500米,他们预测在这个深度的地下温度将达到500摄氏度。他们还打算在钻探处建立一个观测站,用最新型的探测器检测地下熔岩的活动状态,并且获得地下岩石的样本,测量地壳承受压力的变化。这可以使人们未来对于火山活动状态预测的能力“增强1000倍”,同时,这个探测也可以使地质学家们进一步了解地下火山活动对于地壳缓慢升降运动的影响。(文 / 苗千) 意大利威胁超级火山