斷裂的電纜變樣的海底:地址學家關注湯加火山爆發引發的破壞性噴流
2022 年東加的Hunga 火山爆發凸顯了水下火山流的破壞潛力,它切斷了海底電纜並改變了海底,其風險延伸到噴發地點100 多公里以外。淹沒在水下的Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山爆發,引發了快速移動的破壞性水下碎屑流。這起事件切斷了電信電纜,並重塑了周圍的海底的面貌。
這段循環播放的影片顯示了一系列GOES-17 衛星影像,這些影像捕捉了2022 年1 月15 日洪加湯加-洪加哈帕伊火山水下噴發產生的傘狀雲。此外,還可以看到新月形的弓形衝擊波和許多照明衝擊。資料來源:美國國家航空暨太空總署地球觀測站拍攝的圖片,由約書亞-史蒂文斯(Joshua Stevens)使用NOAA 和NESDIS 提供的GOES 影像拍攝。
這次火山爆發的研究結果是首次記錄大量火山物質直接釋放到海洋的影響的實地研究之一。它們為了解水下火山的行為和相關危害提供了新的視角。
陸地上的火山爆發會產生由高溫火山灰和岩石組成的火成碎屑流。當這些火山流進入海洋時,會引發破壞性海嘯、浪湧和濁流,對水下基礎設施和海洋生態系統構成威脅。雖然地球上大多數火山都在水下,但人們對水下爆炸性噴發仍然知之甚少,這限制了對它們所帶來風險的了解。
洪加火山爆發圖片來自美國國家海洋暨大氣總署的GOES-17 衛星。資料來源:美國國家海洋暨大氣總署
邁克爾-克萊爾(Michael Clare)及其同事試圖透過分析2022 年湯加洪加火山爆發產生的水下火山碎屑流來填補這一知識空白。這次噴發摧毀了近200 公里的重要海底電信電纜。研究團隊的研究結合了電纜斷裂的時間和範圍、水深測量、噴發觀測和岩芯取樣等數據。他們的分析表明,洪加火山爆發時噴出的物質垂直坍塌,直接進入海洋,形成了速度極快、破壞力極強的水下碎屑流。
根據他們的研究結果,海底密度流以高達每小時122 公里(76 英里)的速度穿越海底100 多公里。此外,這些火山碎屑流極大地改變了洪加火山周圍的海底,在海底形成了深度超過100 公尺(330 英尺)的沖刷和通道。在許多沉沒火山周圍觀察到的這類地形表明,在世界其他地方的大噴發期間也曾發生過嚴重的水下流動。
麗貝卡-威廉斯和皮特-羅利在相關的《視角》中寫道:”最終,洪加火山將成為一個重要的案例研究,有助於更好地了解海底火山和淺水火山對海底環境和關鍵海底基礎設施造成的風險。”