2010年4月14日7時49分，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生里氏7.1級地震。到目前為止，地震已造成2200多人死亡，上萬人受傷。與 此同時，冰島埃亞菲亞德拉冰蓋冰川附近的一座火山噴發(fā)，不僅使部分冰川融化引發(fā)洪水，沖毀了附近道路和橋梁，而且產(chǎn)生的大量火山煙塵嚴(yán)重地影響了歐洲的空 中交通，多國機場被迫關(guān)閉。
氣候變化疑似禍?zhǔn)?br/> 早在2004年12月，印度洋海嘯發(fā)生后的幾天內(nèi)，互聯(lián)網(wǎng)上就充斥著各種關(guān)于氣候變化導(dǎo)致這次海嘯的討論。不少人認(rèn)為，由于全球氣候變暖，使得地下的巖漿升溫，地球的溫度升高，從而造成地震、海嘯和火山爆發(fā)。不過，科學(xué)家至今沒有找到印度洋海嘯的發(fā)生與海水面升高之間有直接聯(lián)系的證據(jù)。
雖然氣候變暖引發(fā)地震和火山爆發(fā)的理論有些牽強，但是其中包含的一些理論還是值得人們思考，即氣候變化與極端的地質(zhì)事件是緊密聯(lián)系在一起的。英 國氣候?qū)W家理查德·貝茨說：“這是一個全新的學(xué)術(shù)研究課題，可能會取得有趣的結(jié)果。之前我們假定氣候變化和這些事件無關(guān)，但不妨推測兩者之間其實可能存在 一些關(guān)系。從長期、大量的氣候變化研究中，可能會看到一些效果。”不過，貝茨表示，目前沒有證據(jù)顯示當(dāng)前的全球平均氣溫上升與中國的地震和冰島的火山爆發(fā)有關(guān)。
2009年9月，英國倫敦曾召開了一個關(guān)于“氣候?qū)Φ刭|(zhì)和地貌的影響”的研討會。與會專家認(rèn)為，氣候變化會打破地球的微平衡和誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。他們指出，在遠古時代，大氣的巨幅升溫就曾和地質(zhì)變化有關(guān)。對于未來幾十年的全球氣候變暖會不會導(dǎo)致類似的地質(zhì)變化，雖然目前下定論還為時過早，但是已經(jīng)有足夠的證據(jù)說明必須嚴(yán)肅對待這個問題。如果全球氣候變暖不能被遏制的話，人類面臨的絕不僅僅是一個更加炎熱的未來，而且是一個地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的未來。
水與冰對地殼的影響
地質(zhì)學(xué)家指出，氣候和地殼之間的相互聯(lián)系主要是通過地球上的水－冰轉(zhuǎn)換進行的，水和冰給予地殼的壓力是需要考慮的主要因素。1立方米的水質(zhì)量為 1噸，而1立方米冰的質(zhì)量為0.9噸。如果向地面傾倒1000米厚的冰蓋，或者從海洋中移去等體積的水，都會造成地殼巖石所受到的壓力和張力的變化。因 此，水和冰在地殼上的改變會引起地震和火山爆發(fā)自然并不奇怪。
一般情況下，地面上的水和冰對地殼的作用并不明顯。但是，如果出現(xiàn)一些極端的、突發(fā)性的氣候變化，這種作用就會變得明顯，比如在冰期的開始和結(jié) 束，再比如我們面臨的未來的全球氣候變暖。在這樣的情況下，巖石所受到的壓力和張力會發(fā)生較大的改變，其內(nèi)部的力的平衡被打破，就很容易引起地震和火山爆 發(fā)。
類似的事情在地球歷史上發(fā)生過多次。在過去的65萬年中，地球上大約出現(xiàn)過7次較大的冰期，當(dāng)時南北兩極的冰蓋大大超過今天。由于大量的水被凍 在海洋中和大陸上，水資源在地球上的分布大大改變，海水面大幅下降。其直接后果就是地殼所受到的壓力和張力發(fā)生改變。當(dāng)冰蓋融化時，水在地球上再次被重新 分配，而地殼所受到的壓力和張力又隨之發(fā)生變化。在這些頻繁的變化中，地殼很容易產(chǎn)生新的斷層并誘發(fā)更多的地震。
1970年，澳大利亞國立大學(xué)的約翰·查普爾研究了冰期的循環(huán)與火山爆發(fā)頻率的關(guān)系。從最近一次冰期結(jié)束(距今1萬年前)地球開始變暖算起，冰 島經(jīng)歷了4次劇烈的火山爆發(fā)，這被認(rèn)為是冰蓋融化導(dǎo)致地殼內(nèi)的巖漿所受到的壓力變化的結(jié)果。美國北卡羅來納大學(xué)的研究人員對美國加利福尼亞州北部地區(qū)進行 研究發(fā)現(xiàn)，過去80萬年中這里也出現(xiàn)過類似的事情。此外，在美國喀斯喀特山脈和安第斯山脈中的中緯度冰川的進退也與火山活動的增強有著一定的聯(lián)系。
地震活動與火山爆發(fā)有點相似。瑞典科學(xué)家指出，在過去的冰期中，地殼所受的壓力和張力的平衡發(fā)生變化，觸發(fā)了斯堪的納維亞半島上的地震，類似的 事情在蘇格蘭和北美也都曾發(fā)生。此后，加拿大科學(xué)家進一步指出，這種效應(yīng)在今天依然存在。他們特別說明，北美大陸應(yīng)力的回彈可能是1811－1812年之 間美國新馬德里大地震的主要原因。
氣候變暖不容忽視
在今天，全球氣候變暖的影響開始顯現(xiàn)出來。2004年，美國國家航空航天局的地球物理學(xué)家珍妮·索伯和美國地質(zhì)調(diào)查局的地質(zhì)學(xué)家布魯斯·莫爾納 指出，阿拉斯加州西南部的冰川快速消融使得該地區(qū)地殼所受到的壓力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了1979年當(dāng)?shù)氐?.2級大地震?！斑@種事情將來還會繼續(xù)發(fā)生。” 他們警告說，“在那些與阿拉斯加州相似的地區(qū)，評估地震威脅的時候，必須將地震和冰川融化之間的聯(lián)系考慮進來?！边@對那些冰川和斷層并存的地區(qū)具有很重要 的意義，比如阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈、落基山脈、安第斯山脈以及新西蘭的南阿爾卑斯山脈。
在格陵蘭島的大陸架上還存在一個特別的問題。冰蓋的融化會導(dǎo)致海底所受的壓力發(fā)生變化，有可能觸發(fā)地震。而在這個地區(qū)的大陸邊緣存在著數(shù)量巨大 的沉積物，一旦發(fā)生地震，必然造成海底滑坡，進而引起巨大的海嘯。一旦這種事情發(fā)生，其規(guī)模將與8000年前在挪威西海岸發(fā)生的由海底滑坡所造成的海嘯不 相上下。挪威西海岸發(fā)生的那次海底滑坡被認(rèn)為是由一次海底地震引起的，造成了三次巨大的沉積物滑坡，繼而引發(fā)了巨大的海嘯，在蘇格蘭北部的設(shè)得蘭群島附近 形成了20米高的海浪，在蘇格蘭東岸也形成了6米高的海浪。目前，這個地區(qū)很穩(wěn)定，但格陵蘭島的這些沉積物卻存在很大的風(fēng)險，有可能重蹈覆轍。
1997年，倫敦大學(xué)學(xué)院的比爾·麥圭爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組分析了從沉積物的巖心中獲取的數(shù)據(jù)后指出，過去8萬年間地中海的海水面變化與火山爆發(fā)的 強度有直接的關(guān)系。最強烈的火山爆發(fā)事件恰恰發(fā)生在過去15000年中海水面一直上升的時期，而且這并不是一次區(qū)域性的事件。新漢普郡大學(xué)的研究人員已經(jīng) 從格陵蘭冰蓋的冰芯中找到了同時期火山爆發(fā)的證據(jù)。
冰蓋融化和海水面上升還意味著以前暴露的大陸邊緣將被海水淹沒。在最近一次冰期結(jié)束的時候，大部分主要的海盆邊緣的斷層異?；钴S，并觸發(fā)地震， 還在洋底引起了巨大的滑坡。目前，研究人員已經(jīng)在北大西洋盆地發(fā)現(xiàn)了27個這樣的滑坡遺跡，其中很多被證實是由過去15000年間海水面上升觸發(fā)導(dǎo)致的。
那么，這些地震、火山爆發(fā)或海嘯是否會再次發(fā)生呢？索伯和莫爾納的研究暗示，它們其實已經(jīng)發(fā)生了。最近，英國南極調(diào)查局的研究人員注意到，格陵 蘭冰蓋的加速融化和南極洲西部冰蓋的崩塌可能是當(dāng)今海水面升高的開端。這意味著在未來幾個世紀(jì)內(nèi)海水面將升高數(shù)米。這幾乎和最后一次冰期結(jié)束后海水面上升 的最快速度一致。也就是說，我們將來可能不僅僅面臨著一個更加溫暖的地球，還將面臨著一個充斥著火山爆發(fā)和地震頻發(fā)的地球。
對于火山而言，目前全世界依然活躍的600多座活火山中有57%分布在島嶼或者海岸線上，還有38%分布在海岸線附近250千米之內(nèi)。這些活火 山很容易受到壓力的影響，而壓力則可能來自極地冰蓋融化引起的海水面上升。同樣，大陸邊緣也會因此提高地震發(fā)生的可能性，并引起一些不穩(wěn)定地區(qū)的海底滑坡 和海嘯，如美國的東海岸、加利福尼亞州沿岸以及加勒比地區(qū)的北部。
科學(xué)家指出，冰蓋融化和海水面上升還會引發(fā)一個較為嚴(yán)重的后果，即海洋沉積物中天然氣水合物大量分解，造成大規(guī)模的甲烷釋放。在海盆邊緣的沉積 物中儲藏著大量的天然氣水合物，由海水溫度上升或者海水面上升引起的地震都會使它們分解并以甲烷的形式釋放出來。雖然海水面升高，海底所受到的壓力的變化 在一定程度上有助于天然氣水合物保持穩(wěn)定，但是作為比二氧化碳更加厲害的大氣保溫氣體，甲烷釋放也會進一步促使全球平均氣溫上升。
事實上，并不是所有的火山爆發(fā)和地震都與氣候變化有關(guān)。然而，隨著時間的推移，人們很可能會看到越來越多的地質(zhì)災(zāi)害因為氣候的變化而產(chǎn)生。唯一 令人欣慰的是，火山爆發(fā)會向大氣中釋放大量的二氧化硫氣體，這可能使地表溫度下降而減緩大氣保溫效應(yīng)。
火山爆發(fā)竟是天氣惹的禍
在白令海峽，有一座叫做巴甫洛夫的火山，它的爆發(fā)由天氣控制。
巴甫洛夫火山的爆發(fā)幾乎都發(fā)生在秋天和冬天。阿拉斯加火山觀測站的史蒂夫·麥克納特認(rèn)為，這是因為寒冷天氣下的低氣壓控制了該火山的爆發(fā)。按照 麥克納特的說法，氣壓降低會使巴甫洛夫火山附近的水平面上升30厘米，而暴風(fēng)有可能將水面推得更高。他推測，高水面使火山受到更大的壓力，繼而把巖漿通過 火山通道向上擠壓，就像擠牙膏一樣。因此，巴甫洛夫火山形成了有規(guī)律的噴發(fā)。
巴甫洛夫火山并不是唯一對環(huán)境變化非常敏感的火山。劍橋大學(xué)的本·馬森和他的同事認(rèn)為，大部分的火山對周圍的環(huán)境都非常敏感。他們通過對 1700－1999年間3000多次火山爆發(fā)的時間進行統(tǒng)計研究，總結(jié)出了地球上火山爆發(fā)與季節(jié)變化的關(guān)系，即發(fā)生在11月到次年3月之間的火山爆發(fā)比一 年內(nèi)其他時間更多。研究人員認(rèn)為，這可能跟海水面隨季節(jié)變化而變化有關(guān)。由于季節(jié)的冷暖變化，使得億萬噸的水在海洋和大陸之間轉(zhuǎn)移。這種轉(zhuǎn)移必然使地殼所 受到的壓力產(chǎn)生巨大變化，繼而導(dǎo)致火山爆發(fā)。
一些因斷層產(chǎn)生的地震同樣對季節(jié)非常敏感。與巴甫洛夫火山相似，華盛頓卡內(nèi)基研究院的地球物理學(xué)家將發(fā)生在臺灣東部的一類“慢地震”(發(fā)震持續(xù) 時間較長)與臺風(fēng)的超低氣壓聯(lián)系起來。
研究人員推測，很多潛在的地質(zhì)災(zāi)害都與洋流、海水面和氣壓的短期變化有關(guān)。在過去30年間，氣候變化導(dǎo)致超出預(yù)期2倍多的熱帶氣旋出現(xiàn)。強熱帶 氣旋具有更大的破壞力和影響力，更有可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。