科学家发现冰川消退可能引发强烈的火山爆发

一项针对智利六座火山的新研究表明，厚厚的冰川可以抑制火山喷发数千年，使地下深处岩浆房的压力悄无声息地积聚。但一旦冰川消退，这种压力就会释放——有时甚至是爆发性的。研究结果表明，南极洲和其他冰川火山地区未来可能会出现更频繁、更剧烈的火山喷发，这可能会加剧气候变化和火山活动的反馈循环。

随着冰川融化，它们可能正在悄悄地为未来更猛烈、更频繁的火山喷发埋下伏笔。一项针对智利安第斯山脉六座火山的新研究表明，气候驱动的冰川消融可能会重新唤醒全球数百座休眠火山，尤其是在南极洲。

这项研究于今日（7月8日）在布拉格举行的戈德施密特会议上发表，凸显了科学家们日益担忧的一个问题：随着气候变化导致冰川消融，被厚厚冰层覆盖的火山可能会更频繁、更剧烈地喷发。尽管自20世纪70年代以来，冰岛就已开始研究这种联系，但这是首次对这种联系在大陆地区如何发展进行详细研究。

巴勃罗·莫雷诺-耶格 (Pablo Moreno-Yaeger) 在莫乔-乔舒恩科 (Mocho-Choshuenco) 火山口附近采集样本。图片来源：Pablo Moreno-Yaeger / 威斯康星大学麦迪逊分校

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家与来自利哈伊大学、加州大学洛杉矶分校和迪金森学院的同事合作，研究了智利南部的六座火山，其中包括休眠的莫乔-乔舒恩科火山。他们运用氩测年和晶体分析等先进技术，探索巴塔哥尼亚冰盖的移动如何影响数千年来火山的活动。

通过分析过去火山喷发的晶体，研究小组发现冰川冰在塑造火山活动方面发挥着重要作用。在上一个冰河时代的鼎盛时期，即2.6万至1.8万年前，厚厚的冰盖通过对地壳施加强大的压力来抑制火山喷发。在这个冰盖之下，一个巨大的富含二氧化硅的岩浆库缓慢积聚，并被困在地下10至15公里深处。

当冰川开始融化时，压力下降。这种变化使得岩浆中的气体膨胀，增加了爆发性喷发的可能性。研究人员表示，随着全球现代冰川的消失，同样的过程可能正在实时发生。

上一个冰河时代末期，冰盖迅速融化，重量的突然减轻导致地壳松弛，岩浆中的气体膨胀。这种压力的积累引发了深层储层的火山爆发，最终形成了火山。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的Pablo Moreno-Yaeger在戈德施密特会议上介绍了这项研究。他表示：“冰川往往会抑制其下方火山的喷发量。但随着气候变化导致冰川消退，我们的研究结果表明，这些火山的喷发会更加频繁，爆发力也更强。爆发力增强的关键条件是岩浆房上方最初覆盖着非常厚的冰川，而触发点是这些冰川开始消退，释放压力，而这种情况目前正在南极洲等地发生。”

“我们的研究表明，这种现象并不局限于冰岛（那里已观测到火山活动增加），也可能发生在南极洲。其他大陆地区，例如北美部分地区、新西兰和俄罗斯，现在也值得更密切的科学关注。”

虽然从地质学角度来看火山对冰川融化的反应几乎是瞬间发生的，但岩浆系统的变化过程却是渐进的，需要几个世纪的时间，因此需要一些时间来进行监测和预警。

研究人员还指出，火山活动的增加可能会对全球气候产生影响。短期内，火山喷发会释放气溶胶（气体中的微小颗粒），暂时降低地球温度。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发就曾出现过这种情况，当时全球气温下降了约0.5摄氏度。但随着火山多次喷发，其影响就会逆转。

“随着时间的推移，多次火山喷发的累积效应会导致温室气体的积聚，从而加剧长期全球变暖，”莫雷诺-耶格尔说道。“这会形成一个正反馈循环，融化的冰川会引发火山喷发，而火山喷发反过来又会导致全球进一步变暖和融化。”

该研究由美国国家科学基金会资助，是威斯康星大学麦迪逊分校布拉德·辛格教授领导的一项资助的一部分，并将于今年晚些时候在同行评审期刊上发表。

编译自/scitechdaily