八個世紀前,它改變了地球氣候_風聞
新发现杂志-《新发现》杂志官方账号-2022-08-26 09:09
洪水、饑饉、傳染病……公元13世紀,地球遭遇了前所未見的氣候異常。原因是一座超級火山噴發出的火山灰直抵平流層,遮天蔽日!經過30年的調查,法國地理學家終於找到了這個被人遺忘的龐然大物的殘骸。

位於印度尼西亞龍目島的撒瑪拉斯火山口,長8千米,寬6千米。在其中心位置,目前僅有一座名為巴魯佳利(Barujari)的小火山處於活躍狀態。
南緯8°24’29”,東經116°24’30”——這個座標屬於撒瑪拉斯,兩千年來最具破壞性的火山。過去30餘年,不少冰川學家、火山學家、氣候學家與歷史學家一直在尋覓這座火山。因為他們猜測13世紀時曾有過一次驚天動地的火山噴發,其威力之巨甚至使得隨後幾年全球氣候也發生了改變,然而事發地點一直無從確定。由巴黎第一大學物理地理學實驗室帶頭的一支跨學科國際團隊展開鍥而不捨、耐心細緻的調查,終於在數年前揭開其廬山真面目:它隱身於印度尼西亞的龍目島。
故事的源頭要回溯至1980年代。當時,科學家在極地冰樣中發現了含量驚人的硫酸鹽和玻璃微粒,這些都是發生過大規模火山噴發的證據。對這些取自格陵蘭和南極洲的冰樣的成分分析和年代測定表明,南北半球均有火山肆虐的痕跡,時間大致在1258年前後。火山沉積物的濃度之高,足以證明那次火山爆發的威力在公元元年以來的歷史上絕無僅有!其劇烈程度僅次於聖托里尼火山爆發,後者在公元前1600年橫掃了整個地中海。
我們的發現為印度尼西亞歷史提供了新的理解角度

弗蘭克·拉維涅
巴黎第一大學地理學家
氣候紊亂的跡象
根據冰樣提供的信息,科學家得以想象當時火山爆發的場景:幾十億噸的火山灰和氣體射入平流層,之後在強大的氣流作用下散落在地球各個角落。這等規模火山噴發對氣候造成的影響,火山學家瞭然於胸。他們知道變化會立刻顯現,只需幾個月,天空就將愁雲密佈,陽光再也無法直射地面。氣候變化的一個典型信號是,火山噴發後的第一個冬天會比以往暖和很多。之後三四年則將陷入嚴寒。最後,火山灰沉降、氣體消散,氣候歸於正常。
火山學家和歷史學家的研究馬上對上號了。事實上,從1257年冬季開始,西風統治了歐洲,帶來了濕暖的空氣,氣候異常愈發嚴重。眾多中世紀文獻記載了這一異常。在法國阿拉斯發現的一份無名作者的中世紀編年史顯示,1257年沒有冬天:“今年的天氣十分暖和,整個冬季只有2天霜凍:時值1月,竟能見到紫羅蘭和草莓花,蘋果樹也開滿了星星點點的白花。”既然歷史資料證實了暖冬的存在,那就能推斷出,在這之前的幾個月,也就是1257年年中發生過火山爆發。
此後,如史料所説,氣候惡化。1258年的春天,氣温直降,把世界拖入了嚴寒。收成慘不忍睹,洛林的一位本篤會修士裏歇寫道:“整個夏季,雲遮霧繞,煙雨濛濛,恍若三秋已至(……)陰雨和潮濕導致作物歉收,收穫季推遲到了9月(……)大多數糧食存儲在穀倉內,難逃腐爛的命運。”氣候異常,四季不分。緊隨其後的是連年陰霾,民不聊生。嚴寒、洪水、饑荒、傳染病等在大量中世紀文獻中不斷被提及。饑荒和傳染病常常引發革命——1783年,冰島的拉基火山噴發後造成氣候失調,有人懷疑正是它推波助瀾,為1789年的法國大革命埋下了導火索。同樣,火山爆發也會助長矇昧主義。1257年之後,除了接二連三的嚴寒,意大利還爆發了鼠疫,西西里島則在1259年接連發生地震……這些都為極端主義者提供了發揮的空間,他們自然從天災中看到了上帝之手。於是,1260年,自笞運動在意大利興起,苦修者排成長隊,用鞭子抽打自己直到鮮血淋漓,以此懇求上帝的寬恕。

各種猜測紛至沓來
這還不是全部。目前,一些研究者甚至懷疑1257年的火山爆發開啓了“小冰期”,這個嚴寒時期對我們星球的影響一直持續到19世紀中葉。
雖然在這一階段的研究中,歷史資料和科學資料得以相互印證,但罪魁禍首並未找到。經驗老道的火山學家和氣候學家明白,兩極的沉降物、異常暖冬之後的漫長寒夜僅能説明火山位於赤道上,這樣火山灰和懸浮物才會隨着大氣上層的勁風從赤道飄向兩極,灑遍全球。“熱帶地區的火山爆發會誘發全球氣候的變化,而高緯度地區火山爆發只會對其所在半球產生影響。”美國科羅拉多大學極地與高山研究所(INSTAAR)教授吉福德·米勒(Gifford Miller)概括道。
1990年代,為了確定這場變故的元兇,科學界掀起了熱烈討論,許多論文的觀點針鋒相對。不過大多數可能的選項,如新西蘭的奧卡泰納火山、墨西哥的埃爾奇瓊火山、厄瓜多爾的基洛託阿火山最終都出局了,因為“作案時間”對不上,噴發威力和物質化學成分也不一樣。
於是,能容下這座“幽靈火山”的熱帶國度就只剩一個了:印度尼西亞。那裏有案可查的火山就有140多座,對應的巨大火山弧——所謂的“破火山口”——留存着大量劇烈噴發的痕跡。1815年突然噴發的坦博拉火山就留下了類似痕跡,並同樣在兩極的冰層中留有記錄。儘管坦博拉火山的沉積物只有13世紀那次的三分之一,卻仍造成了7萬人傷亡。在歐洲,沒有夏季的1816年是記錄在案的最冷的年份之一,由此引起的饑荒奪走了20萬人的性命。這些相似點令人關注……問題是,地球科學工作者有自己優先研究的對象,而印度尼西亞的火山不在此列,相關研究與取樣極為匱乏,要想突然得到一筆經費用於比對在現場找到的火山灰成分和冰樣中的沉積物希望渺茫。
巴黎第一大學地理學家弗蘭克·拉維涅(Franck Lavigne)對印度尼西亞及其火山非常熟悉,他在那裏進行了20多年的研究。2011年,他自掏腰包,獨自對這條線索開展調查。如同在一場真正的兇案調查中那樣,他仔細研究了所有能指認“兇手”的線索。因為如此規模的火山噴發必然會留下大量“罪證”。他解釋説:“我們要找一個大型破火山口。還有大量的火山灰、火成碎屑,以及此類火山噴發的典型產物浮石。”巧的是,在巴厘島附近的龍目島上就有聞名世界的浮石採石場,出產的浮石質量上乘,大多完好,這説明它們是近期生成的。衞星圖像顯示,島上分佈有眾多的浮石礦,尤其是還有一個8千米長、6千米寬,深800米的巨大火山口,即塞加拉阿納克(Segara Anak)破火山口!它位於林加尼山側坡,而今已是一個火山湖,在其中央還有一座活躍的小火山巴魯佳利。
指證禍首的4條線索

撒瑪拉斯火山噴發出的灰塵和在兩極冰樣中發現的、被推斷為1257年的沉積物有一樣的化學成分。

龍目島林加尼山上的巨大破火山口表明,曾經有過一次規模空前的火山噴發。

島上浮石的質量和產量也表明近代有過大規模的火山噴發。

對島上浮石礦中的碳化木(箭頭處)進行的碳-14測年證實,撒瑪拉斯火山的確是在13世紀噴發的……
重現火山爆發場景
這個破火山口就是相關專家苦苦找尋的大噴發遺蹟嗎?《龍目島歷史傳説》的內容令人浮想聯翩,這是一部用古代爪哇語寫在芭蕉葉上的中世紀文集和詩集。這部文獻沒有標明確切的時間,但它描述了從林加尼山和撒瑪拉斯山落下大量碎屑,伴隨着震耳欲聾的聲響,房屋被沖走,支離破碎地飄蕩在海上……“巨大的岩石滾滾而來,還有浮石、沙礫和花崗岩(……)許多人葬身於此(……)。”傳説抑或現實?弗蘭克·拉維涅一踏上龍目島,就用了一天時間巡視火山和採石場。他帶回三塊珍貴的標本:被浮石包裹的碳化木頭。回到實驗室,他對樣本進行了碳-14年代測定。振奮人心的結果出來了:13世紀!《龍目島歷史傳説》所言非虛,接近真相了……
“我們隨後分析了龍目島上火山灰的成分,用於比對冰樣中的火山灰,兩者的地理化學成分如出一轍。”弗蘭克·拉維涅介紹道。為了驗證假設,一羣專家迅速集結,回到現場,腳踏遠足鞋,手拿地質錘,用了數週時間仔細勘探龍目島以及鄰近的巴厘島和松巴哇島。“我們為130多片露出地面的火山岩繪製分佈圖,確定它們的性質,測量沉積物的厚度和顆粒大小。在距離火山口25千米的地方,有些岩石高達35米。”讓-克里斯托弗·科莫羅夫斯基(Jean-Christophe Komorowski)興奮地表示。他是巴黎地球物理研究院(IPGP)火山學家,本次研究作者之一。這項工作枯燥乏味,但對確定火山噴發的日期來説必不可少。研究團隊注意到,火山灰和火山岩更多地分佈在龍目島西部,由此斷定火山在1257年5月至10月間噴發,因為只有在旱季,才會吹東風。根據沉積物的散落範圍能推斷出岩漿噴射的高度、噴發物的厚度和總量。而地層研究則提供了有關火山噴發動力學的寶貴資料。
通過對全部信息進行解讀、推論和建模,災難被精確還原。第一階段大致持續了4小時,宛如人間地獄:撒瑪拉斯火山每秒噴射出近50萬噸的物質。“火山噴發柱直衝43千米的高空,之後因自重分崩離析,混合了氣體、水汽以及物質的火成碎屑流滾滾而下。”讓-克里斯托弗·科莫羅夫斯基娓娓道來。火流以幾百千米的時速壓過山坡,填滿山谷,夷平景觀,重塑了整個海島的地貌。火山隨後稍稍安靜,饒是如此,此後19個小時中,火山噴發柱依舊高達23千米,40億至50億噸岩石被拋入高空,小規模噴發延續了好幾天。這場大爆發總計噴出40立方千米的岩漿,火山爆發強度達到7級,是公元后歷史上最為慘烈的一次。

《龍目島歷史傳説》是一本用古代爪哇語寫就的傳説故事集,其中講到諸神毀滅了龍目島。
印度尼西亞的黑暗歲月
龍目島被摧毀了大半,變得如月球表面般淒涼。沒有水,沒有植物,除了寥寥可數死裏逃生的生物,再沒有任何生命跡象。火山灰也落到巴厘島和松巴哇島的大部分區域。整個羣島在此後數十年間不再適宜居住。這就解釋了為什麼這段時期鮮有文字記錄和石刻,以致歷史學家認為那是“印度尼西亞的黑暗歲月”。巴厘島國王或龍目島王國再也不見記載。當地歷史似乎要到1284年才重新接上,當時,暴虐的爪哇王信訶沙裏的克爾塔內嘎拉入侵巴厘島,無疑遇到了一定的抵抗。他來到島上,據説摧毀了所有寺廟。的確,所有先於13世紀的建築今已不存,全都變成了廢墟;只有晚於13世紀的建築保存完好。當地考古學家一直以為這瘋狂的破壞是殘暴的克爾塔內嘎拉所為……可這難道不會是撒瑪拉斯火山乾的好事嗎?
“我們的發現為眾多歷史事件提供了新的解釋角度。對於印度尼西亞的考古學家和歷史學家而言,這是天降之福。”弗蘭克·拉維涅欣喜地説。想象一下考古學家有多興奮吧。據《龍目島歷史傳説》記載,龍目島王國首都帕瑪坦(Pamatan)就埋藏在火山灰之下。如果記錄屬實,那它無疑就是熱帶的龐培,只待人們的發掘……而且這一發現不僅關乎我們的歷史,同樣拷問着我們的將來。如果放在今天,同樣程度的火山爆發再次上演,那世界會變成什麼樣呢?要知道,現代社會更趨城市化,對氣候的突然變化更為敏感。可怕的撒瑪拉斯火山而今歸於沉寂,但它提醒我們:人類始終面臨重重危險。以歷史的尺度來看,超級火山再次甦醒的概率並不低……
其破壞力已明瞭
總計40立方千米的岩石和灰塵以每秒5 0萬噸的速度被拋入大氣……1257年撒瑪拉斯火山爆發的威力是公元79年埋葬龐培古城的維蘇威火山爆發的12倍!

噴發出的火山灰如同雪花般灑落在鄰近的島嶼上,摧毀了農作物。整個羣島在幾十年間無法居住。
