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氣候變遷造成火山更活躍?

火山噴發會影響氣候,不過最新的古地質研究認為氣候變化可能反過來影響火山的噴發。(圖片來源:Flickr用戶Jeriff Cheng)(氣候變遷造成火山更活躍?)

2012年12月,智利當局針對該國南部帕柯帕威火山發布紅色警戒;厄瓜多的通古拉瓦火山 ( Tungurahua Volcano)也發生猛烈噴發,政府強制撤離附近民眾。火山除了造成居民生命財產的損失,還會對氣候造成明顯的影響,例如1991年菲律賓皮納圖博火山(Mount Pinatubo)大規模噴發,全球平均溫度因此下降0.5度。

不過最新的科學研究提出一個完全相反的觀點。日前,德國的亥姆霍茲基爾海洋研究中心(GEOMAR-Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel)和美國哈佛大學的合作研究指出,氣候變遷可能會造成火山活動的增加。

研究團隊在太平洋火環(Ring of Fire)多處進行深海鑽探取得岩芯。這些岩芯是過去一百萬年來深海沉積物的紀錄,包含沉積物的來源和組成。其中有許多火山灰的沉積層,每層代表1次火山噴發。科學家可藉此得知過去的火山噴發頻率。

知道火山噴發頻率後,科學家藉由氧同位素的比值得知古氣候的變化,如當時的平均溫度,並推測全球冰層的體積與平均海水面的高低。兩相比較之後,科學家發現在經歷氣溫顯著上升,導致冰層融解與平均海水面快速上升的階段後,火山噴發頻率大約在四千年後會跟著增加。

科學家利用數值模型解釋此一現象,這樣的結果可能和大陸地殼與海洋地殼之間的重量變化有關:當氣溫上升,大陸上的冰川、冰蓋等冰層融化,此時大陸地殼負重減輕;同時平均海平面上升,海洋地殼負重增加。這樣的變化造成海洋地殼下方的熔岩被擠往大陸地殼,大陸地殼也因為上方冰層的重量移除,岩石間有更多的空隙能讓熔岩往上冒出地表,也因為岩石受到的壓力減少,岩石更容易融化形成岩漿。上述種種因素造成更多的火山噴發。

根據全球火山計畫(Global Volcanism Program)的統計,自1900年開始觀測起算,全球的火山運動呈現穩定上升的趨勢。這項趨勢在2008年時達到巔峰,當年全球發生了78起火山噴發,之後數據稍微下滑,2011年的火山噴發數是56次。

那麼,近一個世紀來火山活動的增加是否和人類造成的全球暖化有關?科學家認為兩者之間的關係仍不明確。要用短期的全球暖化來解釋火山噴發增加仍有其侷限,需要更多的科學研究才能釐清人為的暖化是否與火山噴發有關。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

資料來源:

A link between climate, ice melt, and volcanic eruptions is found

A detection of Milankovitch frequencies in global volcanic activity

Has volcanic activity been increasing?


 

 

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關於作者

李柏昱

成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。