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超级火山
超级火山指一次喷发的喷出物体积在1000立方千米以上的火山,这个数量比历史上大多数火山喷发量高数千倍。当岩浆从地幔的一个热点上涌至地壳却无法穿透地壳时,就可能发生超级火山爆发。压力在一个不断生长的大型岩浆室里累积,直到地壳无法再钳制这种压力。超级火山还可能在地质板块边缘交汇处和大陆地质热点地区形成,前者例如多巴火山,后者例如黄石火山。超级火山爆发通常会造成巨大地区被火山熔岩和火山灰覆盖,并造成长期性气候改变(例如引发一次小冰期),足以导致部分物种的灭绝。
2011年1月和2月,有科学家先后表示,两座超级火山——意大利的坎皮弗莱格瑞火山和美国的黄石火山出现异常征兆。消息传出,被一些意欲制造轰动效应的西方媒体无限夸大地解读为这两座超级火山可能很快会爆发,并对人类社会造成重创。科学家澄清说,出现异常活动并不意味着火山很快就会爆发,目前也没有任何证据表明这两座超级火山近期会爆发。尽管这样,超级火山却再次引起公众的关注。那么,什么是超级火山?超级火山爆发可能造成什么样的严重后果?如果超级火山爆发,人类能挺过危机吗?
1 庞贝之灾可能再现
有科学家发出警告说,被称为“维苏威火山之父”的意大利坎皮弗莱格瑞火山出现爆发前期征兆。
开始时是1000次小地震,它们在城市的人行道下面起起伏伏。建筑物外壁悬挂的空调设备纷纷坠落,瓷砖脱离墙面……意大利那不勒斯市长期以来一直都被笼罩在巨型火山维苏威的阴影之下,然而监测发现,这些地震并非源自维苏威火山,而是发端于一座更危险的火山——坎皮弗莱格瑞火山。这是一座半径达6500米的沉陷火山,科学家戏称它为“维苏威火山之父”,认为它是全球最大和最恐怖的火山之一,如果说它是一头沉睡的巨龙,那么维苏威火山就只是它背上的一个疙瘩而已。
在距离那不勒斯不远处,古镇波佐尼附近的地面正在拉伸、膨胀、凸起,柏油路面陡然裂开,喷出含有大量二氧化碳的水蒸气柱。路面下7200米处,一股岩浆脱离岩浆室开始强力上涌,并在此过程中不断变性和凝固。当岩浆到达地下水位置时,转变成海绵一样的石头。水受热沸腾蒸发,向“海绵”中注入大量气体。随着压力不断累积,最终“海绵”像失灵的锅炉一样爆炸开来。
不计其数的火山岩石被炸到空中,爆发规模超过冰岛艾雅法拉火山200倍,后者在2010年上半年的爆发中给整个欧洲造成混乱,多国飞机无法航行达至少一星期,造成世界经济损失近300亿美元。
此时,那不勒斯市的街头,人们想跑已经来不及了。交通拥堵,司机们一边乱按喇叭,一边无助地望着由炽热气体和岩石组成的云团以飓风速度在地平线上方翻滚,其所经之处一切生命皆窒息。无奈这座人口多达数百万的城市却建在了地球上最危险的火山地带之一,难怪生灵会遭涂炭。
值得庆幸的是,上面的描述并非事实,而只是针对在不远的将来可能发生的事。但是,有科学家在2011年1月初发出警告说,坎皮弗莱格瑞火山是一座具有现实威胁性的超级火山,如果不及时采取防范措施,它一旦爆发至少会酿成又一次庞贝灾难,最坏情况则严重到整个欧洲的大部分生命都将被消灭。
假如坎皮弗莱格瑞再度爆发,地表将膨胀开裂,一系列较小的喷发将导致直径6500米的火山口底部塌陷,从而把更多岩浆推到地表。上一次这种塌陷发生于39000年前,其结果就是形成了坎皮弗莱格瑞破火山口。在风景如画的小镇索伦托,那些百米高的峭壁正是那次爆发的沉积物。假如相同规模的爆发发生在今天,意大利的这片地区将不复存在,火山尘埃将遮天蔽日,地球气温将明显降低,牲畜将被冻死,庄稼将颗粒无收,75%的植物种类将消失,人类将进入又一次暗无天日的永冬,大饥荒将导致流血暴动。
这并非危言耸听。在地球历史上,类似的情况曾多次出现。虽然人类每一次最终都挺过了超级火山爆发,并且越来越尖端的技术和预警举措将确保下一次超级火山爆发所造成的直接伤亡和损失都不会太大,但超级火山爆发肯定会再度重创人类社会,冰岛艾雅法拉火山的最新爆发就是这种重创的一次预演。
为防患于未然,一个国际性科学家团队正在调查坎皮弗莱格瑞火山的一部分从1969年以来上升了3米多,而在膨胀的中心地带已经出现整条街道上房屋垮塌的情况。科学家认为,危险已近在眼前。事实上,上一次出现这样的地面上涌是在1430~1538年之间,当时的火山爆发导致了一座新火山的形成。
埃特纳烈焰
位于意大利西西里岛上、高耸入云3350米的欧洲最高和最活跃的火山——埃特纳火山于2011年1月11日出现震颤,接下来连续两天猛烈喷发,烈焰和火山尘埃涌上天空数百米,周围机场被迫关闭。事实上,有科学家担忧埃特纳火山会成为另一座超级火山,其可能出现的超级爆发将给意大利、整个欧洲乃至全球带来严重损失。以下是对埃特纳火山的简单图解。
2 米诺安文明崩溃之谜
—个曾经灿烂的文明和它最终彻底瓦解的故事告诉我们,猛烈的火山爆发的确会对人类社会造成深远影响。
米诺安文明是欧洲第一个伟大的文明。米诺安帝国的富裕和发明能力使它成为一个传奇。早在希腊帝国兴盛之前,在米诺安帝国的核心——克里特岛上就矗立起宏伟的宫殿,其中最大的一座是克诺索斯建筑群,也即著名的克诺索斯迷宫。米诺安人拥有欧洲当时最大的建筑、最早的铺道(铺设的道路)和自来水。米诺安人在克里特岛操控着庞大的贸易网络,他们还拥有十分强大的海军,让他们在几百年中一直免于被侵略。
然而,3500年前,米诺安人的财富与势力突然消失,城镇和宫殿付之一炬。那么,究竟发生了什么事?是什么原因造成米诺安人的世界在其鼎盛时期轰然倒塌?
锁定元凶
考古学家在克诺索斯附近进行考古发掘时,偶然发现了四具幼儿骨骸,上面都有刀痕,包括砍痕和割痕等,暗示当初血肉曾被从骨头上剥离下来。考古学家同时还发现了陶罐,里面也装着一具带刀痕的幼儿骨骸,另外还有可以食用的蜗牛。当初人们很可能把这些东西放在一起烹煮。毫无疑问,这是典型的人吃人特征,这些幼儿死于谋杀并被吃掉。对骨骸和陶罐进行的时间测定显示,谋杀事件就发生在米诺安帝国崩溃时期。那么,是什么原因造成米诺安人吃掉自己的孩子?又是什么原因导致了米诺安文明的瓦解?科学家多方寻找线索,最终把目光锁定在一次古代火山爆发。
这座火山位于克里特以北大约100千米的一座当时叫希拉、如今被称作桑托里尼的小岛上。3500年前,在米诺安文明巅峰时期,希拉火山突然爆发,将小岛炸成两半。虽然希拉岛距离克里特岛算得上够远,但科学家相信一定是它终结了米诺安文明——他们在希拉岛的火山顶上发现了由猛烈爆发造成的庞大坑洞,爆发毁掉了这座小岛的心脏地带,致使其中央部分坍塌人海, 只剩下环绕巨大火山口的一连串小岛。
今天,希拉岛的火山口早已不复存在,但那里的地貌仍然在述说着发生在那个恐怖夏天的故事。希拉岛的崖面上清晰地记录着那次爆发的时间顺序和爆发威力。位于崖面最下层的是浮石,浮石重量轻且多孔,它们在火山爆发时被火山烟柱喷射到36千米高的高空,然后落回地面,覆盖整个希拉岛达10米厚。随后,海水从火山排气孔涌入火山内部,使火山变得极具爆发力,从排气孔喷出的热气推动浮石和火山灰以很快的速度扫荡地面,灼热的火山灰流烧烤地面,使整个海岛上的生命窒息。
随后,被炸成碎片飞上天的熔岩块坠落下来,接着是雷电交加、大雨倾盆。大雨裹挟着火山喷出物砸向地面,整片山坡开始下滑。不久之后,爆炸结束了。从爆发开始算起,整个过程大约是4天。崖面上的每一层都代表着一天时间,从这些厚厚的地质层就可以看出当时的事态有多么严重。
岩石作证
这次爆发出现在大约3500年前,爆发的时间几乎正好是米诺安文明衰落的开端,显然在两者之间存在着某种关联。那么是怎样的关联呢?线索从火山灰里浮现了出来。希拉火山爆发后,阿克提里镇居民成为首批受害者。这个小镇被火山灰彻底埋葬,最终被人遗忘。直到上世纪60年代,考古学家才开始在这里进行有计划的考古发掘。10米厚的浮石覆盖了整个小镇,那些三层楼的建筑至今保存依然良好,但以前居住在这里的人们却不见了踪影。从目前的发掘推测,当时在这个兴旺的小镇里居住着两三千人,可考古学家却未找到一具遗骸。这是为什么?
考古学家相信,当时火山一出现动静就吓跑了阿克提里镇的所有居民。或许是第一批飘落而下的火山灰层造成了恐慌,促使居民们逃离了小镇。那么他们逃出了希拉岛吗?他们无法逃离,因为没有足够多的船来运走这么多人。那他们去了哪里呢?考古学家发现了几个港口遗迹。考古学家猜测,他们逃到了港口,在那里满怀希望地等待有足够多的船搭载他们去安全的地方。
然而,在其中最主要的—个港口,就在人们等船时,浮石开始落下。随后,大量灼热的火山灰覆满了一眼能望到的所有地方。这是一种绝望的处境,一大群人挤在一起,惊慌地眺望地平线寻找船只。但火山爆发势不可挡,考古学家相信,出逃的阿克提里镇居民在这里被火山灰窒息,成为火山爆发的首批受害者。事实上,像这样的人间悲剧不只发生过一次。例如,古罗马赫库兰尼姆镇居民在庞贝火山爆发后也曾等待永远没来的船只,夺走他们性命的火山灰将他们的身躯永久地凝固在了时间里。
公元79年,维苏威火山连续两天大爆发,位于今天意大利那不勒斯附近的罗马城镇庞贝及其姊妹城镇赫库兰尼姆惨遭涂炭,这两座城镇最终被4至6米厚的火山尘埃和浮石彻底埋葬。直到1599年,失落了1500多年的庞贝废墟才偶然被重新发现。从那以后,在庞贝进行的考古发掘为人们了解这座罗马帝国城镇在其鼎盛时期的生活提供了极为详尽的线索。今天,被联合国教科文组织列入世界遗产名录的庞贝是意大利最受欢迎的旅游景点之一,每年来这里访古的游客数量多达250万人。
海啸遗迹
火山爆发的威力巨大,它毁坏建筑、夺人性命,但它怎么可能摧毁整个米诺安文明呢?科学家复原了当时的情景。克里特岛上的米诺安人最先看到的应该是天边的恐怖景象——高达36千米的火山烟柱。幸好,风把火山灰吹到了相反的方向,但可怜的米诺安人无法逃离火山爆发致命的后继影响。科学家认为,希拉火山爆发以三种不同的方式清洗米诺安人。第一波打击在几天之内到来。火山喷发的爆炸力可能造成火山崩塌人海,推挤海水形成海啸。海啸引起的巨浪在海上传播几千千米,一旦抵达陆地可能就是一场浩劫。1883年,印尼喀拉喀托火山爆发,爆发力虽仅有希拉火山的一半,却造成36000人遇难,其中大部分人都死于海啸。
要想证明希拉火山爆发确实引发了海啸,就必须在希拉岛找到海啸沉积物。1997年,一队地质学家来到希拉岛,在一个盐泽里进行钻探。科学家在实验室里深入分析钻探取出的泥柱,最后找到了他们想要的证据——有孔虫化石。有孔虫生活在多种不同环境中,例如很浅的海水(盐泽)、河口和更深的水域,并且不同环境中的有孔虫的外形各不相同。
顺着泥柱往下观察就相当于回到从前,越下面所代表的历史越久远。科学家发现了一个奇怪的现象:在泥柱的大部分都未发现有孔虫,但在代表3500年前的泥柱层出现了很薄的一层沙,并且沙中挤满了海洋有孔虫,它们明显来自海岸线以外的深水区域。这意味着希拉岛一定发生过很不寻常的事:深水有孔虫被一种巨大的力量从海岸以外的水域带到了盐泽,而科学家相信这种力量就是淹没盐泽的大海啸。这一证据暗示希拉火山造成了穿越100千米海面的海啸。克里特岛北岸应该感受到了这次海啸的威力,而东岸的帕里卡斯托等港口则遭受重创。
科学家运用电脑进行的模拟显示,海啸从希拉岛出发,冲击帕里卡斯托海岸,而这里的海岸是封闭的,所以海浪被困住,海浪的影响因此被放大,就连起初没被火山爆发毁掉的建筑后来也被破坏殆尽。模拟结果表明,海水在帕里卡斯托海岸形成3米高的水墙,给港口造成极大破坏,所有小船都被冲到陆地上并尽数毁掉。对依赖船只进行贸易的米诺安文明来说,这无疑是灭顶之灾。而海啸继续沿着岛上的河流上行,淹没河流附近地区。海水盐分破坏土壤,良田尽毁。而在克里特北岸,海浪更具破坏力,一些地方的水墙可能高达12米。
气候灾变证据
海啸的确酿成了巨大的破坏,但不足以消灭整个米诺安文明,米诺安文明的崩溃一定还另有原因。科学家开始在希拉岛及周围地区寻找火山爆发的长期影响的证据。很幸运,他们在阿克提里古镇废墟里发现了被火山灰掩埋的一些至今保存完好的艺术品,其中有些正好刻画了希拉岛在火山爆发之前的地形:被水包围的岛中之岛,岛上规模庞大的城市……如果这些描述是真实的,那么火山口之内原本应该有一座很大的城市,但整座城市可能在火山大喷发中“蒸发”了。
这让人困惑不解:这么小的一个岛能够支撑一个规模庞大的城市吗?已经发掘到的证据显示,米诺安帝国的巨大财富的一大关键性来源正是希拉——仅在希拉的一座建筑里,考古学家就发现了400多个陶罐,这显然是工业化规模生产的结果。他们还发现了许多铅盘,其精确的铸造水平完全符合米诺安的标准计量衡。在该地区发现的铅衡砝码占整个爱琴海地区发现的这类砝码总量的2/3。可见,为米诺安创造财富的主要手段是贸易,而希拉则是整个贸易网的核心。
事实上,米诺安的贸易涉及三大洲,而希拉是当时爱琴海地区最重要的集散市场之一,米诺安世界的居民来这里买卖货物。但是,当火山爆发撕裂小岛希拉时,这个集散市场就消失了。考古学家现在相信,当时米诺安人遭到了一连串的打击:希拉岛被火山灰吞没,巨型海啸肆虐克里特沿岸,米诺安帝国的市场被摧毁。
不过,即便这样仍不足以搞垮米诺安文明,火山一 定还有其他更致命的后遗症。这也要从希拉岛说起。如今,藻类化石在希拉的山坡高处堆积,但这是不合理的,因为这种藻类不可能存活于山坡上,科学家怀疑它们是被爆炸力送到山坡上的。那它们是从哪里被送过来的呢?只可能有一种地方是这种藻类能够存活的地方,这就是浅海,而这意味着火山口里面曾经存在浅海。于是,我们看到了爆炸前的希拉岛的一种新的形象:在巨大的火山口凹陷里,有一座很大的火山岛,它在希拉火山爆发时被炸毁——证据是在火山沉积物中找到的它的碎片。
这一发现具有惊人的意味。科学家是以火山灰数量来推算火山爆发规模的,而浅海的存在让他们怀疑有好几百万吨的火山灰未被计算在内。当时坠落的火山灰堆满浅海,并在火山崩塌时一齐被裹挟进人地底,这部分火山灰在此前的估计中被遗漏了,爆发规模也因此被低估。科学家现在相信,希拉火山的爆发力度之大,不仅炸垮了火山,而且造成了今天所见的深海,厚厚的火山灰如今一定还躺在深海的底部。如果把这些火山灰加到以前的估计中,希拉火山爆发的真正规模就增加一倍,使之成为地球一万年以来的第二大火山爆发。多达70立方千米的火山灰喷发到大气层里,伴随火山灰的是更致命的硫磺气体。
假如上述估计无误,它肯定就是米诺安人的一大浩劫:当时大气层里不仅含有火山灰,而且充斥着大量火山气体特别是二氧化硫。如此大规模的火山爆发必定会改变全球气候。1815年,印尼坦博拉火山爆发,这是地球一万年以来最大的一次火山爆发,它改变了随后几年的全球气候。因火山尘烟遮天蔽日,全球降温,1816年竟然成为“无夏之年”,欧洲多个地方夏天霜冻,农作物不能生长,导致全球大规模饥荒。那么,克里特的米诺安人是否也遭遇了同样严重的气候改变呢?
电脑模型显示,希拉火山爆发造成的全球降温应该在1℃至2℃,主要集中在亚洲、欧洲和北美洲。听起来降温并不多,但这里所说的是全球平均温度降低值,而且对农作物来说,最重要的是当时的夏季平均温度比往年降低了不少,夏天特别凉还特别多雨。电脑模拟还显示,希拉火山爆发后会连续几年出现粮食欠收。
对此,树木年轮和冰芯检测都提供了确凿的证据。对生长在大约3500年前的爱尔兰橡木进行的年轮测量表明,它们直到公元前1628年都生长良好,但公元前1627年夏季它们没有生长,随后10年也没有生长。科学家认为,这是由于气候骤然变冷或变湿或两者都有的结果。潮湿对泥沼的影响是,如果增加泥沼中的含水量,提高地下水位,就有可能淹没树根,阻碍树木生长。
再来看格陵兰冰层,它们是几千年来逐年积雪的结果。科学家检测丹麦冰层,发现其中有一层硫酸,里面夹杂着火山灰微粒——降雨降雪时,火山爆发喷出的硫被雪挟带,以硫酸的形式锁到冰里。格陵兰硫酸层的年代与爱尔兰橡木生长最慢的年代正好吻合,这就是希拉火山爆发直接的环境后果。
最后的证据
科学家现在确信,希拉火山爆发的后继影响严重破坏气候,导致农业欠收。不过,已发现的泥版文献记载,在希拉火山爆发后,米诺安文化并未立即消亡,而是持续衰退了50年,直到大陆上的希腊人趁隙入侵,终结了米诺安文明。
在克诺索斯宫殿遗址附近,考古学家发现了有关米诺安文明崩溃之谜的最后—个线索,它凸显了希拉火山爆发的影响到底有多深远。这就是前文所述的五具被杀害的儿童的骨骸。与这些儿童骨骸同时发现的还有一些供宗教祭祀仪式使用的容器,其醒目之处是它们的装饰风格。这些容器表面刻画着深海动物,例如海星和章鱼。考古学家相信,米诺安人是在希拉火山爆发与海啸之后才开始采用这种深海动物装饰风格的,它凸显了米诺安人对海洋威力的全新认知,而在容器上反映出的这—认知其实是他们在祈求避免未来更多的海洋灾难。
上述发现还暗示,在希拉火山爆发后,米诺安人开始用完全不同的观点看待大自然。在火山爆发前,米诺安人遵循严格的等级制度,最高层就是克诺索斯之类宫殿里的君王,他们是最大的祭司兼统治者,不仅控制众神的殿堂,而且被认为能控制大自然本身。但在希拉火山爆发后一切都改变了,米诺安社会从内部开始分裂,人们不再相信克诺索斯之类的神性权威。
至此,考古学家拼凑出了米诺安人的遭遇:火山大爆发引发海啸和气候改变,极度恐惧的米诺安人不再仰仗自称神灵的君主,他们有了自己的信仰,井井有序的社会变得天下大乱。这或许可以解释那五个儿童的命运:为了获得众神的眷顾,在绝望之下,米诺安人竟然献祭了自己的孩子!如此看来,不是大自然的破坏造成了米诺安人的屈服,而是在米诺安人自认为了解的世界背弃了他们时,米诺安文明才彻底崩塌了。
克里特岛是亚特兰蒂斯之源?
2000多年前,古希腊历史学家柏拉图写下了亚特兰蒂斯的故事,他说这个传说中的文明最终被大海吞没。亚特兰蒂斯究竟在哪里?柏拉图没有说明。直到最近,一些考古学家开始相信,亚特兰蒂斯传说或许始于克里特岛。
5000年前,在克里特岛上出现了欧洲第—个伟大文明——米诺安文明。米诺安这个名字源于传说中的国王米诺斯。米诺安人是最早使用文字和最早铺筑道路的欧洲人,他们是经验丰富的农夫,也是巧夺天工的工程师和造船师,还是勇猛而精明的水手。他们的海上帝国是如此庞大,完全可以媲美古埃及人。
米诺安人是谜一般的民族,他们崇拜女蛇神,实行人祭仪式。正是这种人祭习俗产生了有关米诺陶洛斯的希腊神话——人身牛头怪物米诺陶洛斯在它令人恐惧的迷宫里吃人肉。无法解释的是,米诺安文明竟然会在其巅峰时期崩溃,米诺安人最终全数退出历史舞台。他们为什么会消失?答案直到最近才浮现出来。
位于克里特岛以北大约110千米的桑托里尼岛(古称希拉岛),曾经是富有的米诺安港口小镇阿克提里的所在地,这里发现的壁画上描绘了欢快的动物和收割蕃红花的农夫。
然而,米诺安人却把自己的繁华城市建在了世界上最危险的岛之一上面——这里紧挨希拉火山。公元前1500年前后,阿克提里被一场强地震摇撼,之后不久希拉火山强力爆发。这是人类历史上最猛烈的火山爆发之一,它将超过1000万吨的火山尘埃、气体和岩石喷到近40千米的高空。
混杂着土壤、火山浮石、破碎陶片、建筑材料、牛骨以及深海有孔虫的岩层沿着古镇帕莱卡斯楚的海岸线分布,这是岛上遭遇火山大爆发和大海啸的确凿证据。
岩石证据
山迪·麦克格里夫雷是一位美国考古学家。在探索位于克里特岛东岸帕莱卡斯楚的米诺安遗址时,他发现了从未见过的东西。
当麦克格里夫雷沿着海岸边行走时,他注意到一个被侵蚀的崖面,上面的沉积层中混杂着火山灰、建筑残骸和古陶残片。这些东西怎么会混杂在一起?他百思不得其解,于是请来以色列土壤学家亨利克·布鲁因斯,后者擅长测定异常沉积层的成因及年代。在检测这些沉积层之后,就连布鲁因斯也感到奇怪:地震不可能造成这样的沉积层,天然的考古分层也不可能造成这种状况。
后来,当布鲁因斯在显微镜下研究这些沉积层样本时,又发现在古代残骸和火山灰中竟然还混杂着有孔虫(微型海洋动物)和珊瑚藻。要知道,这个沉积层可是位于海平面之上好几米,那么海洋生物是怎样跑到这里来的呢?布鲁因斯只想到了一种自然原因,这就是异常迅猛、毁灭性极强的巨浪一海啸。
右边这些不同类型的沉积岩都是麦克格里夫雷在帕莱卡斯楚的峭壁上发现的。
由此可见,属于米诺安文明的古陶碎片与海洋动物遗骸共存于一个沉积层中,暗示巨浪扫荡海岸,摧毁了米诺安人的建筑,接着又在海浪最终退去时将残骸扫进海里。
超级火山指一次喷发的喷出物体积在1000立方千米以上的火山,这个数量比历史上大多数火山喷发量高数千倍。当岩浆从地幔的一个热点上涌至地壳却无法穿透地壳时,就可能发生超级火山爆发。压力在一个不断生长的大型岩浆室里累积,直到地壳无法再钳制这种压力。超级火山还可能在地质板块边缘交汇处和大陆地质热点地区形成,前者例如多巴火山,后者例如黄石火山。超级火山爆发通常会造成巨大地区被火山熔岩和火山灰覆盖,并造成长期性气候改变(例如引发一次小冰期),足以导致部分物种的灭绝。
2011年1月和2月,有科学家先后表示,两座超级火山——意大利的坎皮弗莱格瑞火山和美国的黄石火山出现异常征兆。消息传出,被一些意欲制造轰动效应的西方媒体无限夸大地解读为这两座超级火山可能很快会爆发,并对人类社会造成重创。科学家澄清说,出现异常活动并不意味着火山很快就会爆发,目前也没有任何证据表明这两座超级火山近期会爆发。尽管这样,超级火山却再次引起公众的关注。那么,什么是超级火山?超级火山爆发可能造成什么样的严重后果?如果超级火山爆发,人类能挺过危机吗?
1 庞贝之灾可能再现
有科学家发出警告说,被称为“维苏威火山之父”的意大利坎皮弗莱格瑞火山出现爆发前期征兆。
开始时是1000次小地震,它们在城市的人行道下面起起伏伏。建筑物外壁悬挂的空调设备纷纷坠落,瓷砖脱离墙面……意大利那不勒斯市长期以来一直都被笼罩在巨型火山维苏威的阴影之下,然而监测发现,这些地震并非源自维苏威火山,而是发端于一座更危险的火山——坎皮弗莱格瑞火山。这是一座半径达6500米的沉陷火山,科学家戏称它为“维苏威火山之父”,认为它是全球最大和最恐怖的火山之一,如果说它是一头沉睡的巨龙,那么维苏威火山就只是它背上的一个疙瘩而已。
在距离那不勒斯不远处,古镇波佐尼附近的地面正在拉伸、膨胀、凸起,柏油路面陡然裂开,喷出含有大量二氧化碳的水蒸气柱。路面下7200米处,一股岩浆脱离岩浆室开始强力上涌,并在此过程中不断变性和凝固。当岩浆到达地下水位置时,转变成海绵一样的石头。水受热沸腾蒸发,向“海绵”中注入大量气体。随着压力不断累积,最终“海绵”像失灵的锅炉一样爆炸开来。
不计其数的火山岩石被炸到空中,爆发规模超过冰岛艾雅法拉火山200倍,后者在2010年上半年的爆发中给整个欧洲造成混乱,多国飞机无法航行达至少一星期,造成世界经济损失近300亿美元。
此时,那不勒斯市的街头,人们想跑已经来不及了。交通拥堵,司机们一边乱按喇叭,一边无助地望着由炽热气体和岩石组成的云团以飓风速度在地平线上方翻滚,其所经之处一切生命皆窒息。无奈这座人口多达数百万的城市却建在了地球上最危险的火山地带之一,难怪生灵会遭涂炭。
值得庆幸的是,上面的描述并非事实,而只是针对在不远的将来可能发生的事。但是,有科学家在2011年1月初发出警告说,坎皮弗莱格瑞火山是一座具有现实威胁性的超级火山,如果不及时采取防范措施,它一旦爆发至少会酿成又一次庞贝灾难,最坏情况则严重到整个欧洲的大部分生命都将被消灭。
假如坎皮弗莱格瑞再度爆发,地表将膨胀开裂,一系列较小的喷发将导致直径6500米的火山口底部塌陷,从而把更多岩浆推到地表。上一次这种塌陷发生于39000年前,其结果就是形成了坎皮弗莱格瑞破火山口。在风景如画的小镇索伦托,那些百米高的峭壁正是那次爆发的沉积物。假如相同规模的爆发发生在今天,意大利的这片地区将不复存在,火山尘埃将遮天蔽日,地球气温将明显降低,牲畜将被冻死,庄稼将颗粒无收,75%的植物种类将消失,人类将进入又一次暗无天日的永冬,大饥荒将导致流血暴动。
这并非危言耸听。在地球历史上,类似的情况曾多次出现。虽然人类每一次最终都挺过了超级火山爆发,并且越来越尖端的技术和预警举措将确保下一次超级火山爆发所造成的直接伤亡和损失都不会太大,但超级火山爆发肯定会再度重创人类社会,冰岛艾雅法拉火山的最新爆发就是这种重创的一次预演。
为防患于未然,一个国际性科学家团队正在调查坎皮弗莱格瑞火山的一部分从1969年以来上升了3米多,而在膨胀的中心地带已经出现整条街道上房屋垮塌的情况。科学家认为,危险已近在眼前。事实上,上一次出现这样的地面上涌是在1430~1538年之间,当时的火山爆发导致了一座新火山的形成。
埃特纳烈焰
位于意大利西西里岛上、高耸入云3350米的欧洲最高和最活跃的火山——埃特纳火山于2011年1月11日出现震颤,接下来连续两天猛烈喷发,烈焰和火山尘埃涌上天空数百米,周围机场被迫关闭。事实上,有科学家担忧埃特纳火山会成为另一座超级火山,其可能出现的超级爆发将给意大利、整个欧洲乃至全球带来严重损失。以下是对埃特纳火山的简单图解。
2 米诺安文明崩溃之谜
—个曾经灿烂的文明和它最终彻底瓦解的故事告诉我们,猛烈的火山爆发的确会对人类社会造成深远影响。
米诺安文明是欧洲第一个伟大的文明。米诺安帝国的富裕和发明能力使它成为一个传奇。早在希腊帝国兴盛之前,在米诺安帝国的核心——克里特岛上就矗立起宏伟的宫殿,其中最大的一座是克诺索斯建筑群,也即著名的克诺索斯迷宫。米诺安人拥有欧洲当时最大的建筑、最早的铺道(铺设的道路)和自来水。米诺安人在克里特岛操控着庞大的贸易网络,他们还拥有十分强大的海军,让他们在几百年中一直免于被侵略。
然而,3500年前,米诺安人的财富与势力突然消失,城镇和宫殿付之一炬。那么,究竟发生了什么事?是什么原因造成米诺安人的世界在其鼎盛时期轰然倒塌?
锁定元凶
考古学家在克诺索斯附近进行考古发掘时,偶然发现了四具幼儿骨骸,上面都有刀痕,包括砍痕和割痕等,暗示当初血肉曾被从骨头上剥离下来。考古学家同时还发现了陶罐,里面也装着一具带刀痕的幼儿骨骸,另外还有可以食用的蜗牛。当初人们很可能把这些东西放在一起烹煮。毫无疑问,这是典型的人吃人特征,这些幼儿死于谋杀并被吃掉。对骨骸和陶罐进行的时间测定显示,谋杀事件就发生在米诺安帝国崩溃时期。那么,是什么原因造成米诺安人吃掉自己的孩子?又是什么原因导致了米诺安文明的瓦解?科学家多方寻找线索,最终把目光锁定在一次古代火山爆发。
这座火山位于克里特以北大约100千米的一座当时叫希拉、如今被称作桑托里尼的小岛上。3500年前,在米诺安文明巅峰时期,希拉火山突然爆发,将小岛炸成两半。虽然希拉岛距离克里特岛算得上够远,但科学家相信一定是它终结了米诺安文明——他们在希拉岛的火山顶上发现了由猛烈爆发造成的庞大坑洞,爆发毁掉了这座小岛的心脏地带,致使其中央部分坍塌人海, 只剩下环绕巨大火山口的一连串小岛。
今天,希拉岛的火山口早已不复存在,但那里的地貌仍然在述说着发生在那个恐怖夏天的故事。希拉岛的崖面上清晰地记录着那次爆发的时间顺序和爆发威力。位于崖面最下层的是浮石,浮石重量轻且多孔,它们在火山爆发时被火山烟柱喷射到36千米高的高空,然后落回地面,覆盖整个希拉岛达10米厚。随后,海水从火山排气孔涌入火山内部,使火山变得极具爆发力,从排气孔喷出的热气推动浮石和火山灰以很快的速度扫荡地面,灼热的火山灰流烧烤地面,使整个海岛上的生命窒息。
随后,被炸成碎片飞上天的熔岩块坠落下来,接着是雷电交加、大雨倾盆。大雨裹挟着火山喷出物砸向地面,整片山坡开始下滑。不久之后,爆炸结束了。从爆发开始算起,整个过程大约是4天。崖面上的每一层都代表着一天时间,从这些厚厚的地质层就可以看出当时的事态有多么严重。
岩石作证
这次爆发出现在大约3500年前,爆发的时间几乎正好是米诺安文明衰落的开端,显然在两者之间存在着某种关联。那么是怎样的关联呢?线索从火山灰里浮现了出来。希拉火山爆发后,阿克提里镇居民成为首批受害者。这个小镇被火山灰彻底埋葬,最终被人遗忘。直到上世纪60年代,考古学家才开始在这里进行有计划的考古发掘。10米厚的浮石覆盖了整个小镇,那些三层楼的建筑至今保存依然良好,但以前居住在这里的人们却不见了踪影。从目前的发掘推测,当时在这个兴旺的小镇里居住着两三千人,可考古学家却未找到一具遗骸。这是为什么?
考古学家相信,当时火山一出现动静就吓跑了阿克提里镇的所有居民。或许是第一批飘落而下的火山灰层造成了恐慌,促使居民们逃离了小镇。那么他们逃出了希拉岛吗?他们无法逃离,因为没有足够多的船来运走这么多人。那他们去了哪里呢?考古学家发现了几个港口遗迹。考古学家猜测,他们逃到了港口,在那里满怀希望地等待有足够多的船搭载他们去安全的地方。
然而,在其中最主要的—个港口,就在人们等船时,浮石开始落下。随后,大量灼热的火山灰覆满了一眼能望到的所有地方。这是一种绝望的处境,一大群人挤在一起,惊慌地眺望地平线寻找船只。但火山爆发势不可挡,考古学家相信,出逃的阿克提里镇居民在这里被火山灰窒息,成为火山爆发的首批受害者。事实上,像这样的人间悲剧不只发生过一次。例如,古罗马赫库兰尼姆镇居民在庞贝火山爆发后也曾等待永远没来的船只,夺走他们性命的火山灰将他们的身躯永久地凝固在了时间里。
公元79年,维苏威火山连续两天大爆发,位于今天意大利那不勒斯附近的罗马城镇庞贝及其姊妹城镇赫库兰尼姆惨遭涂炭,这两座城镇最终被4至6米厚的火山尘埃和浮石彻底埋葬。直到1599年,失落了1500多年的庞贝废墟才偶然被重新发现。从那以后,在庞贝进行的考古发掘为人们了解这座罗马帝国城镇在其鼎盛时期的生活提供了极为详尽的线索。今天,被联合国教科文组织列入世界遗产名录的庞贝是意大利最受欢迎的旅游景点之一,每年来这里访古的游客数量多达250万人。
海啸遗迹
火山爆发的威力巨大,它毁坏建筑、夺人性命,但它怎么可能摧毁整个米诺安文明呢?科学家复原了当时的情景。克里特岛上的米诺安人最先看到的应该是天边的恐怖景象——高达36千米的火山烟柱。幸好,风把火山灰吹到了相反的方向,但可怜的米诺安人无法逃离火山爆发致命的后继影响。科学家认为,希拉火山爆发以三种不同的方式清洗米诺安人。第一波打击在几天之内到来。火山喷发的爆炸力可能造成火山崩塌人海,推挤海水形成海啸。海啸引起的巨浪在海上传播几千千米,一旦抵达陆地可能就是一场浩劫。1883年,印尼喀拉喀托火山爆发,爆发力虽仅有希拉火山的一半,却造成36000人遇难,其中大部分人都死于海啸。
要想证明希拉火山爆发确实引发了海啸,就必须在希拉岛找到海啸沉积物。1997年,一队地质学家来到希拉岛,在一个盐泽里进行钻探。科学家在实验室里深入分析钻探取出的泥柱,最后找到了他们想要的证据——有孔虫化石。有孔虫生活在多种不同环境中,例如很浅的海水(盐泽)、河口和更深的水域,并且不同环境中的有孔虫的外形各不相同。
顺着泥柱往下观察就相当于回到从前,越下面所代表的历史越久远。科学家发现了一个奇怪的现象:在泥柱的大部分都未发现有孔虫,但在代表3500年前的泥柱层出现了很薄的一层沙,并且沙中挤满了海洋有孔虫,它们明显来自海岸线以外的深水区域。这意味着希拉岛一定发生过很不寻常的事:深水有孔虫被一种巨大的力量从海岸以外的水域带到了盐泽,而科学家相信这种力量就是淹没盐泽的大海啸。这一证据暗示希拉火山造成了穿越100千米海面的海啸。克里特岛北岸应该感受到了这次海啸的威力,而东岸的帕里卡斯托等港口则遭受重创。
科学家运用电脑进行的模拟显示,海啸从希拉岛出发,冲击帕里卡斯托海岸,而这里的海岸是封闭的,所以海浪被困住,海浪的影响因此被放大,就连起初没被火山爆发毁掉的建筑后来也被破坏殆尽。模拟结果表明,海水在帕里卡斯托海岸形成3米高的水墙,给港口造成极大破坏,所有小船都被冲到陆地上并尽数毁掉。对依赖船只进行贸易的米诺安文明来说,这无疑是灭顶之灾。而海啸继续沿着岛上的河流上行,淹没河流附近地区。海水盐分破坏土壤,良田尽毁。而在克里特北岸,海浪更具破坏力,一些地方的水墙可能高达12米。
气候灾变证据
海啸的确酿成了巨大的破坏,但不足以消灭整个米诺安文明,米诺安文明的崩溃一定还另有原因。科学家开始在希拉岛及周围地区寻找火山爆发的长期影响的证据。很幸运,他们在阿克提里古镇废墟里发现了被火山灰掩埋的一些至今保存完好的艺术品,其中有些正好刻画了希拉岛在火山爆发之前的地形:被水包围的岛中之岛,岛上规模庞大的城市……如果这些描述是真实的,那么火山口之内原本应该有一座很大的城市,但整座城市可能在火山大喷发中“蒸发”了。
这让人困惑不解:这么小的一个岛能够支撑一个规模庞大的城市吗?已经发掘到的证据显示,米诺安帝国的巨大财富的一大关键性来源正是希拉——仅在希拉的一座建筑里,考古学家就发现了400多个陶罐,这显然是工业化规模生产的结果。他们还发现了许多铅盘,其精确的铸造水平完全符合米诺安的标准计量衡。在该地区发现的铅衡砝码占整个爱琴海地区发现的这类砝码总量的2/3。可见,为米诺安创造财富的主要手段是贸易,而希拉则是整个贸易网的核心。
事实上,米诺安的贸易涉及三大洲,而希拉是当时爱琴海地区最重要的集散市场之一,米诺安世界的居民来这里买卖货物。但是,当火山爆发撕裂小岛希拉时,这个集散市场就消失了。考古学家现在相信,当时米诺安人遭到了一连串的打击:希拉岛被火山灰吞没,巨型海啸肆虐克里特沿岸,米诺安帝国的市场被摧毁。
不过,即便这样仍不足以搞垮米诺安文明,火山一 定还有其他更致命的后遗症。这也要从希拉岛说起。如今,藻类化石在希拉的山坡高处堆积,但这是不合理的,因为这种藻类不可能存活于山坡上,科学家怀疑它们是被爆炸力送到山坡上的。那它们是从哪里被送过来的呢?只可能有一种地方是这种藻类能够存活的地方,这就是浅海,而这意味着火山口里面曾经存在浅海。于是,我们看到了爆炸前的希拉岛的一种新的形象:在巨大的火山口凹陷里,有一座很大的火山岛,它在希拉火山爆发时被炸毁——证据是在火山沉积物中找到的它的碎片。
这一发现具有惊人的意味。科学家是以火山灰数量来推算火山爆发规模的,而浅海的存在让他们怀疑有好几百万吨的火山灰未被计算在内。当时坠落的火山灰堆满浅海,并在火山崩塌时一齐被裹挟进人地底,这部分火山灰在此前的估计中被遗漏了,爆发规模也因此被低估。科学家现在相信,希拉火山的爆发力度之大,不仅炸垮了火山,而且造成了今天所见的深海,厚厚的火山灰如今一定还躺在深海的底部。如果把这些火山灰加到以前的估计中,希拉火山爆发的真正规模就增加一倍,使之成为地球一万年以来的第二大火山爆发。多达70立方千米的火山灰喷发到大气层里,伴随火山灰的是更致命的硫磺气体。
假如上述估计无误,它肯定就是米诺安人的一大浩劫:当时大气层里不仅含有火山灰,而且充斥着大量火山气体特别是二氧化硫。如此大规模的火山爆发必定会改变全球气候。1815年,印尼坦博拉火山爆发,这是地球一万年以来最大的一次火山爆发,它改变了随后几年的全球气候。因火山尘烟遮天蔽日,全球降温,1816年竟然成为“无夏之年”,欧洲多个地方夏天霜冻,农作物不能生长,导致全球大规模饥荒。那么,克里特的米诺安人是否也遭遇了同样严重的气候改变呢?
电脑模型显示,希拉火山爆发造成的全球降温应该在1℃至2℃,主要集中在亚洲、欧洲和北美洲。听起来降温并不多,但这里所说的是全球平均温度降低值,而且对农作物来说,最重要的是当时的夏季平均温度比往年降低了不少,夏天特别凉还特别多雨。电脑模拟还显示,希拉火山爆发后会连续几年出现粮食欠收。
对此,树木年轮和冰芯检测都提供了确凿的证据。对生长在大约3500年前的爱尔兰橡木进行的年轮测量表明,它们直到公元前1628年都生长良好,但公元前1627年夏季它们没有生长,随后10年也没有生长。科学家认为,这是由于气候骤然变冷或变湿或两者都有的结果。潮湿对泥沼的影响是,如果增加泥沼中的含水量,提高地下水位,就有可能淹没树根,阻碍树木生长。
再来看格陵兰冰层,它们是几千年来逐年积雪的结果。科学家检测丹麦冰层,发现其中有一层硫酸,里面夹杂着火山灰微粒——降雨降雪时,火山爆发喷出的硫被雪挟带,以硫酸的形式锁到冰里。格陵兰硫酸层的年代与爱尔兰橡木生长最慢的年代正好吻合,这就是希拉火山爆发直接的环境后果。
最后的证据
科学家现在确信,希拉火山爆发的后继影响严重破坏气候,导致农业欠收。不过,已发现的泥版文献记载,在希拉火山爆发后,米诺安文化并未立即消亡,而是持续衰退了50年,直到大陆上的希腊人趁隙入侵,终结了米诺安文明。
在克诺索斯宫殿遗址附近,考古学家发现了有关米诺安文明崩溃之谜的最后—个线索,它凸显了希拉火山爆发的影响到底有多深远。这就是前文所述的五具被杀害的儿童的骨骸。与这些儿童骨骸同时发现的还有一些供宗教祭祀仪式使用的容器,其醒目之处是它们的装饰风格。这些容器表面刻画着深海动物,例如海星和章鱼。考古学家相信,米诺安人是在希拉火山爆发与海啸之后才开始采用这种深海动物装饰风格的,它凸显了米诺安人对海洋威力的全新认知,而在容器上反映出的这—认知其实是他们在祈求避免未来更多的海洋灾难。
上述发现还暗示,在希拉火山爆发后,米诺安人开始用完全不同的观点看待大自然。在火山爆发前,米诺安人遵循严格的等级制度,最高层就是克诺索斯之类宫殿里的君王,他们是最大的祭司兼统治者,不仅控制众神的殿堂,而且被认为能控制大自然本身。但在希拉火山爆发后一切都改变了,米诺安社会从内部开始分裂,人们不再相信克诺索斯之类的神性权威。
至此,考古学家拼凑出了米诺安人的遭遇:火山大爆发引发海啸和气候改变,极度恐惧的米诺安人不再仰仗自称神灵的君主,他们有了自己的信仰,井井有序的社会变得天下大乱。这或许可以解释那五个儿童的命运:为了获得众神的眷顾,在绝望之下,米诺安人竟然献祭了自己的孩子!如此看来,不是大自然的破坏造成了米诺安人的屈服,而是在米诺安人自认为了解的世界背弃了他们时,米诺安文明才彻底崩塌了。
克里特岛是亚特兰蒂斯之源?
2000多年前,古希腊历史学家柏拉图写下了亚特兰蒂斯的故事,他说这个传说中的文明最终被大海吞没。亚特兰蒂斯究竟在哪里?柏拉图没有说明。直到最近,一些考古学家开始相信,亚特兰蒂斯传说或许始于克里特岛。
5000年前,在克里特岛上出现了欧洲第—个伟大文明——米诺安文明。米诺安这个名字源于传说中的国王米诺斯。米诺安人是最早使用文字和最早铺筑道路的欧洲人,他们是经验丰富的农夫,也是巧夺天工的工程师和造船师,还是勇猛而精明的水手。他们的海上帝国是如此庞大,完全可以媲美古埃及人。
米诺安人是谜一般的民族,他们崇拜女蛇神,实行人祭仪式。正是这种人祭习俗产生了有关米诺陶洛斯的希腊神话——人身牛头怪物米诺陶洛斯在它令人恐惧的迷宫里吃人肉。无法解释的是,米诺安文明竟然会在其巅峰时期崩溃,米诺安人最终全数退出历史舞台。他们为什么会消失?答案直到最近才浮现出来。
位于克里特岛以北大约110千米的桑托里尼岛(古称希拉岛),曾经是富有的米诺安港口小镇阿克提里的所在地,这里发现的壁画上描绘了欢快的动物和收割蕃红花的农夫。
然而,米诺安人却把自己的繁华城市建在了世界上最危险的岛之一上面——这里紧挨希拉火山。公元前1500年前后,阿克提里被一场强地震摇撼,之后不久希拉火山强力爆发。这是人类历史上最猛烈的火山爆发之一,它将超过1000万吨的火山尘埃、气体和岩石喷到近40千米的高空。
混杂着土壤、火山浮石、破碎陶片、建筑材料、牛骨以及深海有孔虫的岩层沿着古镇帕莱卡斯楚的海岸线分布,这是岛上遭遇火山大爆发和大海啸的确凿证据。
岩石证据
山迪·麦克格里夫雷是一位美国考古学家。在探索位于克里特岛东岸帕莱卡斯楚的米诺安遗址时,他发现了从未见过的东西。
当麦克格里夫雷沿着海岸边行走时,他注意到一个被侵蚀的崖面,上面的沉积层中混杂着火山灰、建筑残骸和古陶残片。这些东西怎么会混杂在一起?他百思不得其解,于是请来以色列土壤学家亨利克·布鲁因斯,后者擅长测定异常沉积层的成因及年代。在检测这些沉积层之后,就连布鲁因斯也感到奇怪:地震不可能造成这样的沉积层,天然的考古分层也不可能造成这种状况。
后来,当布鲁因斯在显微镜下研究这些沉积层样本时,又发现在古代残骸和火山灰中竟然还混杂着有孔虫(微型海洋动物)和珊瑚藻。要知道,这个沉积层可是位于海平面之上好几米,那么海洋生物是怎样跑到这里来的呢?布鲁因斯只想到了一种自然原因,这就是异常迅猛、毁灭性极强的巨浪一海啸。
右边这些不同类型的沉积岩都是麦克格里夫雷在帕莱卡斯楚的峭壁上发现的。
由此可见,属于米诺安文明的古陶碎片与海洋动物遗骸共存于一个沉积层中,暗示巨浪扫荡海岸,摧毁了米诺安人的建筑,接着又在海浪最终退去时将残骸扫进海里。