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(dòng)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(lái)穿過(guò)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(bào)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(xiàng)調(diào)查洪加-湯加火山噴發(fā)水下影響的新研究詳細(xì)說(shuō)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(yíng)養(yǎng)和氧氣含量發(fā)生巨大變化，這可能會(huì)產(chǎn)生我們尚未理解的反饋，”說(shuō)第一作者Sarah Seabrook，新西蘭國(guó)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(gè)對(duì)海底火山非常熟悉的國(guó)家，她將 2022 年 1 月噴發(fā)三個(gè)月后進(jìn)行的海底測(cè)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(jìn)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(huì)產(chǎn)生重大后果，包括海洋生物的廣泛損失和對(duì)關(guān)鍵海底電信鏈路的破壞，從而產(chǎn)生連鎖的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。

該團(tuán)隊(duì)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(qiáng)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(shuō)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(xiǎn)評(píng)估和準(zhǔn)備中的“主要盲點(diǎn)”。

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(gè)角度來(lái)看，以前的研究Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山噴發(fā)估計(jì)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(dòng)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(gè)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(dòng)物避難所，那里的地形保護(hù)了動(dòng)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(jì)恢復(fù)速度會(huì)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(huì)對(duì)太平洋島國(guó)的糧食安全產(chǎn)生未知的影響。

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

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

2012年，科學(xué)家差點(diǎn)錯(cuò)過(guò)有記錄以來(lái)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(gè)火山，但據(jù)估計(jì)，深淵中仍有10萬(wàn)座未知的海底火山。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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