陶玉
印度尼西亞巴厘島上的著名旅游景點阿貢火山于2017年11月21日起開始噴發(fā)了。事實上,早在同年9月,印尼政府就將其噴發(fā)警戒等級調(diào)至最高,明令火山半徑9千米內(nèi)禁止一切活動。到11月,中國官方也發(fā)出公告,提醒我國公民若近期要赴相關(guān)地區(qū)旅游,請?zhí)岣呔洌⒕娌豢汕巴⒇暬鹕交顒訁^(qū)域。
并不是所有的火山口都噴涌出讓人望而生畏的巖漿,還有一些火山口是一片平靜而美麗的水域,即火山口湖,吸引著人類靠近。在地球上有一百多個火
山口湖。那么,在它們的湖面下,到底隱藏了些什么呢?讓我們一起走近火山口湖吧!
正常的空氣成分按體積百分比大約是:氮氣占78%,氧氣占21%,其他成分占1%,其中二氧化碳僅占0.03%。動植物的生存離不開氧氣,但穩(wěn)定的二氧化碳濃度也是地球上生命誕生和繁衍的關(guān)鍵。對于人類來說,低濃度的二氧化碳可以興奮呼吸神經(jīng)中樞,使呼吸加深加快,高濃度二氧化碳卻可以引起血漿酸化,干擾正常的新陳代謝,從而抑制和麻痹呼吸神經(jīng)中樞,引起二氧化碳中毒。在正常氧氣含量下,二氧化碳濃度超過10%,人類就會發(fā)生危險。但如果氧氣濃度為17%以下,空氣中含4%二氧化碳即可使人中毒。儲存食物的地窖、礦井、下水道都是易引起二氧化碳中毒的低氧高二氧化碳環(huán)境。因此,地球大氣中各類氣體穩(wěn)定的成分比是地球生命得以延續(xù)的保障。
尼奧斯湖位于西非的喀麥隆,湖水清澈,風(fēng)景秀麗,一直是人們游泳度假的絕好場所。在1986年8月21日以前,從未有人把危險與尼奧斯湖聯(lián)系到一起。但是,就在這一天,尼奧斯湖卻突然發(fā)生了“爆炸” ——沒有火光飛濺,卻噴發(fā)出大量氣體,籠罩在湖面與周圍村落的上空,導(dǎo)致了周圍25平方千米面積上的約2000人和所有野生動物窒息而死,植物則枯萎凋零。
這場災(zāi)難性的“爆炸”是如何產(chǎn)生的呢?原來在尼奧斯湖80千米深度以下的地方,巖漿不斷地釋放著二氧化碳等氣體,從地層深處緩慢地滲透進(jìn)湖底??茖W(xué)家估計,每年流入湖底的二氧化碳高達(dá)500萬立方米。在漫長的歲月里,尼奧斯湖底已經(jīng)溶于水的二氧化碳濃度非常高。它們就如同瓶裝汽水中的氣體,而湖表層的冷水就像一個瓶蓋那樣嚴(yán)實地蓋在上面,使二氧化碳及其他有害氣體難以散發(fā)。然而,一旦遇到地震或地層結(jié)構(gòu)變化,湖表層的“瓶蓋”發(fā)生震蕩,這些氣體就可能劇烈地噴發(fā)。
由于二氧化碳等氣體密度較大,噴發(fā)后二氧化碳云團(tuán)會沿著山勢下沉,籠罩附近的村莊。當(dāng)二氧化碳等氣體沉積到一定濃度,人和牲畜就會窒息而亡。就在那一天,一片懸崖的坍塌打開了“瓶蓋”,導(dǎo)致了尼奧斯湖災(zāi)難的發(fā)生。
湖底的氣體并不是火山口湖唯一的潛伏危機。印度尼西亞的卡瓦哈伊加湖擁有地球上酸性最強的湖水,湖水一點點地蠶食著火山口的石壁。過去的100年間,大約有140萬立方米的巖石就這樣被蠶食了。海拔3000米的卡瓦哈伊加湖盛著數(shù)百萬立方米的湖水,不斷消失或變薄的火山石壁,使得這個湖漸漸如同懸空的水庫,隨時都有可能坍塌,對生活在山下的居民造成了嚴(yán)重威脅。每周,火山學(xué)家都會到火山的山頂檢測湖水的溫度,地質(zhì)學(xué)家也會記錄巖層的變化,希望能在危險發(fā)生前做出預(yù)案。
酸性的湖水是哪里來的呢?原來,不同的火山口湖,底部釋放的氣體成分也不同。尼奧斯湖底富含二氧化碳,而卡瓦哈伊加火山盛產(chǎn)硫磺,巖漿釋放的氣體中包含大量的二氧化硫,二氧化硫溶于水生成的亞硫酸是一種中強酸。 隨著湖底的火山不停地釋放二氧化硫,湖水酸性越來越強,對火山巖石的腐蝕也越來越嚴(yán)重。
我們在欣賞這些平靜而神秘的火山口湖美妙風(fēng)景的同時,切不可忘記它們曾經(jīng)給人類帶來的災(zāi)難,而且未來可能再會帶來災(zāi)難。也許,就在某個火山口湖底,正醞釀著一場危機,隨時等待爆發(fā)。