暗藏危機(jī)的火山口湖

陶玉

印度尼西亞巴厘島上的著名旅游景點(diǎn)阿貢火山于2017年11月21日起開始噴發(fā)了。事實(shí)上，早在同年9月，印尼政府就將其噴發(fā)警戒等級(jí)調(diào)至最高，明令火山半徑9千米內(nèi)禁止一切活動(dòng)。到11月，中國(guó)官方也發(fā)出公告，提醒我國(guó)公民若近期要赴相關(guān)地區(qū)旅游，請(qǐng)?zhí)岣呔?，并警告不可前往阿貢火山活?dòng)區(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(gè)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！

?大氣成分，不變是硬道理

正常的空氣成分按體積百分比大約是：氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，其他成分占1%，其中二氧化碳僅占0.03%。動(dòng)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(duì)于人類來(lái)說(shuō)，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(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。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(chǔ)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。

一觸即發(fā)的爆炸

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(chǎng)所。在1986年8月21日以前，從未有人把危險(xiǎn)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(dòng)物窒息而死，植物則枯萎凋零。

這場(chǎng)災(zāi)難性的“爆炸”是如何產(chǎn)生的呢？原來(lái)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(jì)，每年流入湖底的二氧化碳高達(dá)500萬(wàn)立方米。在漫長(zhǎng)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(gè)瓶蓋那樣嚴(yán)實(shí)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(huì)沿著山勢(shì)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(huì)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。

吞噬火山很簡(jiǎn)單

湖底的氣體并不是火山口湖唯一的潛伏危機(jī)。印度尼西亞的卡瓦哈伊加湖擁有地球上酸性最強(qiáng)的湖水，湖水一點(diǎn)點(diǎn)地蠶食著火山口的石壁。過去的100年間，大約有140萬(wàn)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(wàn)立方米的湖水，不斷消失或變薄的火山石壁，使得這個(gè)湖漸漸如同懸空的水庫(kù)，隨時(shí)都有可能坍塌，對(duì)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(huì)到火山的山頂檢測(cè)湖水的溫度，地質(zhì)學(xué)家也會(huì)記錄巖層的變化，希望能在危險(xiǎn)發(fā)生前做出預(yù)案。

酸性的湖水是哪里來(lái)的呢？原來(lái)，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(qiáng)酸。 隨著湖底的火山不停地釋放二氧化硫，湖水酸性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)火山巖石的腐蝕也越來(lái)越嚴(yán)重。

我們?cè)谛蕾p這些平靜而神秘的火山口湖美妙風(fēng)景的同時(shí)，切不可忘記它們?cè)?jīng)給人類帶來(lái)的災(zāi)難，而且未來(lái)可能再會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。也許，就在某個(gè)火山口湖底，正醞釀著一場(chǎng)危機(jī)，隨時(shí)等待爆發(fā)。