冰岛火山喷发"蝴蝶效应" 不能佐证地壳进入活跃期

2010年04月22日09:20  来源:《科技日报》

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  冰岛第五大冰川——埃亚菲亚德拉冰盖冰川下一座火山4月14日喷发后,混沌学中描述的“蝴蝶效应”——大洋彼岸的一只蝴蝶扇动翅膀可能会造成大洋这边的一场风暴,在人们的现实生活中上演了一场真实秀。

  截至记者发稿时,造成欧洲空中交通瘫痪的冰岛火山仍在全力喷发,并伴有雷电。自14日喷发以来,随风飘散的火山烟尘逐渐覆盖了欧洲部分地区的上空,造成欧洲的空中交通大面积瘫痪。这一事件造成的影响已从欧洲地区波及全球各个角落,涉及的范围也扩散到政治、经济、科技等社会生产生活的方方面面。

  这次冰岛的火山爆发除了对空中交通存在影响之外,是否会对海洋环境和海洋生态产生影响?火山喷发是否意味着地壳活动频繁?


  ———— 喷发原因 ————

  冰岛位于大洋中脊,火山喷发是常事

  国家海洋局第二研究所副所长李家彪研究员曾到过冰岛。在他的记忆中,这是一个地热资源非常丰富的国家,同样也是一个“浑身”散发着硫磺味的岛国。

  “冰岛位于大洋中脊,火山喷发是常事。”李家彪说,这与处于地震带上的日本经常遭遇地震类似。

  从地质构造上来看,冰岛位于亚欧板块和北美板块的边界上。国家海洋局第三海洋研究所周秋麟研究员在接受记者采访时介绍,冰岛位于大西洋中脊火山活跃带,境内冰川和火山众多,素有“冰火之国”称号。冰岛的火山位于海底,但却可以在地面上看到其爆发,这样的火山在世界上为数极少,同类的火山包括非洲合恩的火山。此次位于冰岛南部埃亚菲亚德拉冰盖下的火山喷发属于裂隙式喷发。

  曾有一名英国地质勘查研究所专家这样描述此次火山喷发过程:岩浆从这个缝隙不断上涌,同时当地一股向上的地幔热流也会带来地底深处的岩浆。此外,近来喷发的火山位于埃亚菲亚德拉冰盖冰川附近,火山上不少喷发口都覆盖着冰层。3月20日火山开始活动时,还是在没有冰层的地方冒烟,4月14日火山却直接从冰层之下开始了大规模喷发。

  冰岛盛西北风,将火山灰吹到欧洲大陆

  冰火交融产生了地质学上所谓的“射气岩浆喷发”,这种喷发导致火山烟尘中含有类似玻璃碎粒的物质。

  周秋麟解释说,冰岛火山烟尘此次影响巨大,与火山烟尘本身的特点和风力有很大关系。他说,由于目前冰岛盛行西北风,从欧洲大陆西北方横扫欧洲,正好往南把火山灰吹到欧洲大陆。短时间对欧洲环境造成明显影响,但是长远的影响不会太大。

  ———— 相关影响 ————

  可能出现新物种

  周秋麟说,目前火山喷发已经加速冰川融化,形成洪水,当地河流水位猛涨3米,威胁道路和桥梁等基础设施。他认为,火山喷发会改变原有生态系统,其中可能出现新的物种。

  “现在还难以知道冰岛的这次火山喷发对海洋生态会产生哪些影响,还有待于科学调查和评价。”但周秋麟表示,目前可以做出的一个重要结论是,爆发区周围海洋生物死亡,之后,适应高温和二氧化硫的生物将大量繁衍,新的生态系统逐步建立,其中可能出现新的物种。地球历史表明,火山运动在地球格局形成中起到重要作用,无论是大陆形态的形成,还是地球的海洋和大气的形成,或者生命的起源,均和海底火山活动有关。

  可能破坏整个生态系统平衡

  李家彪认为,火山灰大量存在,会造成海水酸碱度变化,这些变化会对整个生态环境造成很大影响。

  他举例介绍,目前对于白垩纪末恐龙消失的解释中,流行的观点是,陨石轰击地球,诱发大量火山喷发,造成黑云遮盖了大地,影响了植物光合作用,造成植物衰退,这当中影响首当其冲的是热带植物。

  据了解,火山爆发形成的大量二氧化硫、二氧化碳等物质和大气中的水分相互作用,形成酸雨进入海洋。海水酸化将帮助利用碳酸钙生长的生物繁衍,其中包括叫做球石藻类的浮游植物、浮游有孔虫和翼足类软体动物,这些微小的生物是鱼类和海洋哺乳动物(包括某些鲸类)的主要物来源,因此有可能改变整个生态系统平衡。海水酸化对珊瑚礁的严重影响已经引起全球关注。全球珊瑚礁白化和海水酸化直接相关。

  同时,火山灰和火山爆发释放出的适量磷酸盐、铁和其他具有营养作用和生物活性作用的痕量金属有利于浮游植物等的生长,但过量则可能在局部海域形成无生物区。

  不会导致全球气候变冷

  由于火山烟尘遮天蔽日,历史上有很多火山爆发导致气温下降甚至全球气候变冷的例子,例如1815年印度尼西亚坦博拉火山爆发,大量火山烟尘进入大气层遮蔽阳光,使得第二年全球气温下降,成为著名的“无夏之年”,亚欧美许多地方也因天气变化而出现广泛的粮食歉收。

  对于此次冰岛火山爆发,多数科学家则认为,与历史上造成全球气候变冷的火山喷发相比,这次冰岛火山喷发的规模小了不少,因此不会明显改变气候。

  美国火山专家艾伦·罗博克评价说:“此次火山喷发对气候没有影响。”英国气象局火山烟尘咨询中心的预测模型显示,在可预测的未来,欧洲天气不会因冰岛火山喷发而发生大的变化。

  一些专家也认为,从短期来看,火山过后局部地区气温会先高后低,但从长远来看,一般火山喷发对气候影响不大。

  火山灰未对欧洲其他地区人群健康造成影响

  火山烟尘十分细微,无孔不入。冰岛大学的分析结果显示,此次火山喷发出的火山烟尘中,有四分之一为肉眼无法观察到的微小颗粒,而且烟尘中氟含量非常高。

  火山烟尘也引发了火山对于人类健康的影响。4月20日,世界卫生组织环境流行病学专家卡洛斯·多拉在记者招待会上说,迄今,除了冰岛火山爆发区域附近的居民以外,火山灰对欧洲其他地区的人群健康没有造成影响。

  多拉说,在冰岛火山爆发地区附近,火山灰颗粒会引起过敏症状,人们外出时必须采取佩戴口罩和护目镜等防护措施,并尽可能留在室内。而在欧洲其他地区,迄今各城市监控地面污染情况的网络数据显示,这些城市的空气质量的变化范围处于正常水平,证明火山灰仍停留在很高的上空,没有降到地表,居民健康没有受到影响。

  多拉分析说,从目前气象条件来看,火山灰有可能将在空中消散,不太可能降落,使火山灰颗粒聚集在地面。

  ———— 相关分析 ————

  不能佐证地壳进入活跃期

  火山活动的地区与地壳断裂带、新构造运动强烈带或板块构造边缘软弱带有关,常呈有规律的带状分布。最近的玉树地震,再次将地壳是否进入活跃期提上日程。

  对此,李家彪认为,从近几年地震发生次数来看,人们会认为地壳进入了活跃期。事实上,要做出这个判断,需要有一个时间维度,如果以十年乃至百年为统计单位,就不会简单做出一个结论。

  他同时表示,判断地壳是否进入活跃期需要区分具体区域。以火山活动频繁的环太平洋带为例,据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80%,主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚。印度尼西亚被称为“火山之国”,南部包括苏门答腊。爪哇诸岛构成的弧—海沟系,火山近400座,其中129座是活火山,这里仅1966—1970年5年间,就有22座火山喷发,此外海底火山喷发也经常发生,致使一些新的火山岛屿露出海面。

  ■ 相关新闻

  冰岛火山灰周末将飘向北极

  4月20日,世界气象组织表示,本周末随着天气情况的改变,冰岛火山喷发出的火山灰将改变方向朝北极地区飘移。此前韩国气象厅曾预测,23日前后,火山灰将经过中国东北和朝鲜半岛上空。

  世界气象组织称,与目前相比,到本周末,天气情况如风向发生变化,将使得冰岛火山喷发出的烟尘更多地飘向北极地区。预计届时欧洲地区的航空交通情况将有所好转。

  英国气象局4月19日表示,预计北美地区今后几天风向改变,使火山灰不会继续向西扩散至加拿大和美国更多地区。气象员鲍勃·西夫雷表示,火山灰“最可能往北飘向格陵兰岛,或朝东南方向飘回大西洋”。(陈瑜)

(责任编辑:魏艳)
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