2025年3月10日,北冰洋的一条大洋转换断层发生滑动,引发了一场6.5级地震。三分钟后,距离震中7公里的扬马延岛上,一次岩崩把岛上的一座冰川埋在了近100万立方米的岩石之下。其他北极岛屿也经历过同样强烈的地震,却没有引发岩崩——为什么偏偏是扬马延岛?
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一项新研究给出的线索是:在2025年这次大崩塌之前,冰川上方的岩坡已经被一系列较小的岩崩反复削弱,而这些小岩崩可能与变暖导致的永久冻土退化有关。当强震到来时,这段岩坡终于撑不住,整体垮塌,把冰埋了进去。
“在有永久冻土的地方,它正因为温度升高而退化。”研究负责人、德国基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的 seismologist 吉列尔梅·德梅洛(Guilherme de Melo)说。
要理解这次崩塌,得先看扬马延岛的位置。这座形似蝌蚪的小岛紧邻扬马延大洋转换断层,北美板块与欧亚板块在这里以每年14毫米的速度相互错动。岛上冰川众多,其中最大的两条——韦普雷希特冰川和谢鲁夫冰川——沿着岛中央火山贝伦山(Beerenberg)的山坡分布,这是世界上最北的活火山。
但2025年3月的地震,是科学家第一次在扬马延岛观察到由附近地震触发的岩崩。研究团队于是着手弄清原因,收集了地震数据、全球导航卫星系统(GNSS)数据、次声记录、卫星影像,以及该地区长期的天气与气候记录。
这些数据把海上地震和岛上岩崩清楚地联系了起来:主震之后,岛上立刻出现明显震动和地表位移,接下来三周内还记录到超过1500次余震。
数据还揭示了这次地震为何破坏力如此之大。卫星影像显示,2017年、2019年、2023年和2024年都发生过较小的岩滑,而且全部集中在2025年最终垮塌的那个位置附近。团队推测,正是这些此前的岩滑让冰川上方的坡体不断失稳,于是一次强震就把它推了下去。主震三分钟后,谢鲁夫冰川有30%到50%被岩石掩埋;四小时后,邻近的韦普雷希特冰川也发生了冰体崩解。
这些结果于9月发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
“这项研究把地震与GNSS观测、次声、雷达和光学影像以及气温记录整合在一起,是一项值得注意的成果。”未参与该研究的瑞典斯德哥尔摩大学自然地理学家埃里尼·马科普卢(Eirini Makopoulou)评价说。
数据综合后浮出的一个关键细节是:在早先那几次岩滑发生之前,并没有记录到地面震动。结合扬马延岛气温长期升高的趋势,研究人员怀疑,是永久冻土融化——而不是地震活动——削弱了岩坡,让它更容易垮塌。
“变暖会降低冰填充裂隙的强度,可能使一些陡峭的沿海和冰川附近岩坡在附近发生地震时更容易失稳。”马科普卢解释说。
不过,她并不完全确信永久冻土退化在多大程度上提高了这次岩崩发生的可能性。她认为这一说法“合理”,但如果能拿到岩坡本身而非空气的温度测量数据,这种关联会更有说服力。
“变暖对这次失稳的贡献仍不确定,仅凭这一个事件,无法确定这类易发性变化有多普遍。”马科普卢说。
她还提出,未来的风险评估应当识别出:哪些地方强震震动可能影响不稳定的永久冻土坡体,崩落物和由此产生的波浪可能波及哪里,以及哪些社区、基础设施和旅游活动处于暴露之中。
德梅洛则提到了2023年格陵兰和2025年阿拉斯加的岩崩事件,认为永久冻土退化和冰川减薄可能也助长了那些地方的坡体失稳。他还说,扬马延岛以北的斯瓦尔巴群岛同样容易受到永久冻土退化的影响,附近还有其他活动转换断层,过去也经历过类似强度的地震。
那谢鲁夫冰川接下来会怎样?德梅洛说,随着时间推移,一部分碎屑应该会沉入冰川内部,另一部分可能留在冰面之上。无论如何,谢鲁夫冰川看起来会在“未来很长一段时间里”保持被掩埋的状态。
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