兇猛火山噴發(fā)的隱性影響終于揭曉

海底火山噴發(fā)占地球上所有火山活動的四分之三以上，但我們很少看到影響。

這Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山噴發(fā)2022 年是戲劇性的例外.它從淺水區(qū)猛烈爆炸，沖破了海面，打了起來穿過平流層生成增壓照明以及環(huán)繞地球的大氣沖擊波幾次.

但是，其后果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了衛(wèi)星圖像可能捕獲或觀察者可以報告的內(nèi)容。

我們知道這次爆炸造成的人員傷亡，但現(xiàn)在一項調(diào)查洪加-湯加火山噴發(fā)水下影響的新研究詳細(xì)說明了爆炸如何兇猛地撕開了海底，撕裂了海底電纜，并窒息了海洋生物。

“火山噴發(fā)導(dǎo)致水中的營養(yǎng)和氧氣含量發(fā)生巨大變化，這可能會產(chǎn)生我們尚未理解的反饋，”說第一作者Sarah Seabrook，新西蘭國家水和大氣研究所的海洋生物地球化學(xué)家。

Seabrook 和她的同事位于新西蘭，一個對海底火山非常熟悉的國家，她將 2022 年 1 月噴發(fā)三個月后進行的海底測繪調(diào)查與 2015 年至 2017 年間從同一地區(qū)收集的數(shù)據(jù)進行了比較。

“雖然火山噴發(fā)造成的海洋影響通常隱藏在視線之外，”研究人員寫在他們的論文中，“我們表明它們可能會產(chǎn)生重大后果，包括海洋生物的廣泛損失和對關(guān)鍵海底電信鏈路的破壞，從而產(chǎn)生連鎖的社會經(jīng)濟影響。

該團隊還從船上聲納、沉積物巖芯、地球化學(xué)分析、水柱樣本和視頻片段中收集了大量數(shù)據(jù)，以繪制毀滅性的強大劇變。

“以前沒有像2022年洪加火山噴發(fā)那樣規(guī)模的事件提供這樣的數(shù)據(jù)，”Seabrook及其同事說寫.

“大多數(shù)被淹沒的火山的地圖繪制得很差，”他們加，將人口稠密島嶼附近淺水火山的水下影響描述為風(fēng)險評估和準(zhǔn)備中的“主要盲點”。

他們的分析顯示至少有 6 立方公里（km³）的海底從破火山口內(nèi)消失了 - 是火山口噴發(fā)量的20倍1980年圣海倫斯火山噴發(fā)– 并額外增加 3.5 公里³的物質(zhì)從洪加火山的水下側(cè)翼被炸出。

從這個角度來看，以前的研究Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山噴發(fā)估計為1.9公里³（或2,900兆噸）物質(zhì)被噴射到大氣中。

這使得大約五分之四的噴射物質(zhì)留在海洋中;被漏斗到的材料快速移動的密度流這在海底30米深處沖刷出痕跡，在某些地方積聚了22米（72英尺）厚。

視頻片段顯示，火山口附近的大部分海底在火山噴發(fā)三個月后沒有海洋生物或被灰燼窒息。

但是在附近的海山上發(fā)現(xiàn)了一些野生動物避難所，那里的地形保護了動物免受外爆的影響。這些避難所可能有助于海底社區(qū)的恢復(fù)，盡管研究人員預(yù)計恢復(fù)速度會很慢。

在距離火山口200米（655英尺）至20公里的深度，發(fā)現(xiàn)非常細(xì)小的火山灰使水柱變得渾濁。如果這些羽流持續(xù)存在，它可能會對太平洋島國的糧食安全產(chǎn)生未知的影響。

“未來對火山大廈本身以及周圍的海底和棲息地進行監(jiān)測，對于有力地確定人類和自然系統(tǒng)對重大海底噴發(fā)的復(fù)原力和恢復(fù)能力是必要的，”說西布魯克。

“它還將有助于更廣泛地評估世界各地存在的許多類似的水下火山所帶來的風(fēng)險。

2012年，科學(xué)家差點錯過有記錄以來最大的深海噴發(fā)。爆炸是從克馬德克群島以前鮮為人知的阿弗爾海山爆發(fā)的，該海山從新西蘭向北延伸到湯加。

至少我們現(xiàn)在已經(jīng)盯上了這兩個火山，但據(jù)估計，深淵中仍有10萬座未知的海底火山。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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