今日(7月8日)在布拉格戈尔德施密特会议上发表的研究表明,随着气候变化加速冰川退缩,全球数百座休眠的冰下火山——尤其是南极洲的火山——可能变得更加活跃。
自1970年代以来,冰岛已观察到冰川退缩与火山活动增加之间的联系,但这是探索大陆火山系统中该现象的首批研究之一。该发现可帮助科学家更好地理解和预测冰川覆盖区域的火山活动。
美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员对智利南部的六座火山(包括目前休眠的Mocho-Choshuenco火山)进行了氩年代测定和晶体分析,以探究巴塔哥尼亚冰盖进退如何影响过去的火山活动。该研究与里海大学、加州大学洛杉矶分校及迪金森学院的研究人员合作开展。
通过精确测定历史喷发年代并分析喷发岩石喷发年代并分析喷发岩石中的晶体,研究团队追踪了冰川的重量和压力如何改变地下岩浆的特性。
他们发现,在末次冰盛期(约2.6万至1.8万年前),厚冰盖抑制了喷发规模,并使大量富含二氧化硅的岩浆在距地表10-15公里深处积聚。
当冰盖在末次冰期末期快速消融时,重量的突然减轻导致地壳松弛,岩浆中的气体膨胀。这种压力累积触发了深部岩浆库的爆炸性喷发,从而形成火山锥。
美国威斯康星大学麦迪逊分校的巴勃罗·莫雷诺-耶格在戈尔德施密特会议上展示该研究时表示:"冰川往往会抑制其下方火山的喷发规模。但随着冰川因气候变化而退缩,我们的研究表明这些火山后续喷发将更频繁且更具爆炸性。增强爆炸性的关键前提是岩浆房上方最初存在极厚的冰盖,而触发点正是这些冰川开始退缩释放压力之时——当前南极洲等地正发生这种情况。
"我们的研究表明该现象不仅限于已观测到火山活动增强的冰岛,也可能出现在南极洲。其他大陆区域如北美部分地区、新西兰和俄罗斯同样需要更密切的科学关注。"
尽管冰川消融引发的火山响应在地质时间尺度上近乎即时发生,但岩浆系统的变化过程是渐进的,跨越数百年时间,这为监测和预警提供了一定缓冲期。
研究人员同时指出,增强的火山活动可能产生全球气候影响。短期内,喷发释放的气溶胶(气体中的微小颗粒)可暂时冷却地球。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发后即出现此现象,当时全球气温出现此现象,当时全球气温下降约0.5摄氏度。但多次喷发将逆转该效应。
莫雷诺-耶格解释:"长期来看,多次喷发的累积效应会因温室气体积累而促进全球变暖。这形成了正反馈循环:冰川消融触发火山喷发,而喷发又进一步加剧变暖与消融。"
该研究由美国国家科学基金会资助,属于威斯康星大学麦迪逊分校布拉德·辛格教授主持的科研项目,预计今年晚些时候将在同行评审期刊发表。
戈尔德施密特会议是全球顶级地球化学会议,由欧洲地球化学协会和美国地球化学学会联合举办,参会代表逾4000人。本届会议于2025年7月6日至11日在捷克布拉格举行。
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Materials provided byEuropean Association of Geochemistry.Note: Content may be edited for style and length.
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