研究：冰盖消融或引发火山苏醒喷发，形成“冰火恶性循环”

冰川加速消融可能引发一系列环境、经济和社会问题。而一项最新发布的研究表明，全球变暖导致冰盖融化可能引发更多火山喷发，形成危险的“冰火反馈循环”。

据《卫报》8日报道，这项近日在捷克布拉格科学会议上公布的研究揭示了冰川消减与火山活动之间的复杂关联。在冰与火交织的反馈回路中，覆盖地质热点的冰盖变薄，可能让更多火山苏醒喷发，而火山活动的加剧又可能加速冰川的融化。

这项美国国家科学基金会资助的研究，由威斯康星大学麦迪逊分校地质学家布拉德·辛格带领团队，通过分析智利安第斯山脉六座火山的岩石化学成分，发现厚冰盖如同“瓶盖”压制着地下岩浆活动。当冰盖融化或滑动消失时，火山喷发频率和喷发物成分都会发生显著变化。

他介绍，在距今约1.4万至2万年前的上一个冰川期高峰，冰层压抑下的岩浆会聚集并部分结晶，形成富含二氧化硅的矿物结构，这些结构可以封存大量气体。当压力解除，封存的气体迅速释放，驱动炽热的熔岩和火山灰流喷发，火山灰云可高达数英里进入平流层。

“这就像打开可乐或香槟瓶盖，”辛格解释道，“压力释放后，熔岩中溶解的气体会形成气泡喷涌而出。”

辛格在安第斯火山研究已有30年。他表示，关注冰川周期中冰盖负荷变化对火山活动的影响，是一个“酝酿已久的想法”。过去的研究多聚焦于冰川融化之后的地表喷发遗迹，比如沉积在湖泊中的火山灰层，而不是冰川期正盛时的变化。

研究还特别关注被760万平方公里西南南极冰盖覆盖的100多座火山。这些火山位于目前受暖流影响、冰架底部已开始融化的区域。辛格指出：“当冰盖减薄，火山喷发频率增加，可能从底部加速冰盖融化，导致其更快滑入海洋。”

研究合著者帕布罗·莫雷诺-耶格补充说，冰盖压力还会改变火山内部物质构成：“就像锅盖会改变锅内烹饪过程，冰盖移除后可能引发更具爆炸性的喷发。”

科学界自上世纪70年代就开始研究冰盖与火山活动的关系，冰岛是最早的研究重点。冰岛处在地壳较薄的北大西洋洋中脊上，过去的研究发现，即使是冰下喷发的火山，也会向大气中释放大量二氧化碳等温室气体。2016年至2017年，研究团队在冰岛卡特拉火山的实地测量发现，该火山每天排放1.2万至2.4万吨二氧化碳，比此前对整个冰岛火山排放的估算还要高。

冰川融化释放的海水重量，还可能引发其他地质反应。2024年，另一支研究团队在《地震学研究通讯》上发表论文称，海平面因冰川消融上升，会增加海底的水压，可能诱发更多地震。

“如果冰层在变薄的同时，更多冰下火山开始喷发，就可能加快冰盖滑入海洋的进程，进而推高海平面。”他说，“这是我们不希望看到的情形，但或许正在逼近我们的未来。”辛格说。