地球母亲
火山给地球带来的一个主要好处就是让这颗星球变得肥沃起来。如果火山灰云恰巧被风吹到了商业航空路线上,可能会给人们带来交通不便。不过,规模最大的火山灰云可能含有 10 亿吨矿物质,例如铁、镁和钾,这些矿物质来自地核深处,落回地表后又被循环利用。这就解释了为什么火山活动最频繁的地区,土地往往也最肥沃。堪察加半岛的库页湖就因此受益匪浅。
库页湖位于一座休眠火山的火山口,它是一次火山爆发的产物,那次爆发是世界上剧烈的火山爆发之一。但是,湖畔周围还活跃着其他火山,这些活火山定期喷发,富含矿物质的火山灰使库页湖的湖水变得尤其肥沃,如今库页湖中的鲑鱼种类是地球上最丰富的,狗鲑、粉鲑和红鲑应有尽有,共计 600 余万条。其中红鲑数量最多,库页湖的红鲑比亚洲其他任何地方的都多。
湖水中富含活火山带来的营养物质,浮游生物欣欣向荣,为鲑鱼提供了丰富的食物。几次火山爆发后,鲑鱼的数量激增。它们在湖中产卵,吸引了大量棕熊前来觅食。棕熊大多独来独往,但是一到夏天,它们就会齐聚库页湖,数量之多世所罕见,而且一待就是数周。
湖中的鲑鱼数量虽多,但在产卵季初期抓到一条鱼并不容易。一开始,棕熊在水中跑得水花四溅,却常常一无所获。看着一条条鲑鱼在面前游来游去,棕熊们显然无法无动于衷,尤其是那些缺乏经验的。然而,在产卵季之初,最聪明老到的棕熊会采取截然不同的方式。它们会远离鱼群游到湖中央,然后潜到水底寻找死鱼。
据说世界上有些地方的棕熊不喜欢把耳朵弄湿,但库页湖的情况却大不相同。在这里,经验老到的棕熊会潜水寻找鲑鱼的尸体。下潜的收获可能算不上丰盛,但从湖底收集死鱼不会消耗太多热量,而且可以慢慢来。棕熊会用两种方式潜到水底:一种是鸭式下潜,即将腿踢向空中的同时划动爪子往下游;另一种是铅笔式下潜,即两只脚垂直向下,头部最后入水。很难说哪种方法更好。
到了产卵高峰期,成千上万的鲑鱼开始沿着河流网络奋力冲向上游。这时棕熊们就会行动起来,从四面八方扑向鱼群。这时,捕鱼难度大大降低,即使那些没有经验的小熊,比如当年新生的幼崽,也加入了捕鱼的行列。面对海量的选择和机会,一些棕熊眼花缭乱,不知道该以哪条鱼为目标,抓到一条鱼后,也很难忽视其他近在咫尺的鲑鱼。通常,棕熊会把抓到的鱼扔在沙滩上,任它们活蹦乱跳,大口呼吸,然后转头继续捕捉鱼。
对于棕熊来说,库页湖的鲑鱼洄游绝对是一场美味的野餐。这里的食物如此充沛,每只棕熊都可以对食物挑挑拣拣,看起来似乎有些浪费。棕熊此行的唯一目的就是尽可能多地摄取热量,而鲑鱼卵每颗都含有 100 多焦耳。可以说,挑食对于棕熊来说是有好处的。所以结论只有一个:堪察加半岛上的众多火山养育了数量庞大的鱼类,让棕熊的生活变得异常轻松。
不仅仅是堪察加半岛,我们的整个地球都依赖于火山喷发的来自地球内部的各种矿物质。坦桑尼亚的塞伦盖蒂平原位于东非大裂谷,如果没有这些地下能量,这里肯定会是另一番景象。坦桑尼亚的活火山(例如伦盖伊火山)喷发产生的火山灰让平原上长出了茂盛的草木,养育了地球上规模最大的动物群落。每年都有超过 100 万头角马向这些大草原迁徒,并在草原上的一个角落生下幼崽。这里的草料富含钙和磷,是怀孕的雌角马必需的矿物质。
在这里,角马每天可以产下 12000 只幼崽,也就是每小时 500 只,就这样持续约 3 周。当然,降临了如此多鲜活的新生命,必然会吸引各种食肉动物——狮子、鬣狗、野狗、花豹和猎豹,都不约而同齐聚于此。每种猎手都有不同的捕食策略,但它们的目标是一致的:在短暂的角马幼崽出生高峰期大快朵颐。这个高产的生态系统已经运行了近 200 万年,但如果没有地核中的矿物质定期循环,这是不可能做到的。
火山精灵
火山活动给周围的一切生命都带来了巨大的挑战,想一想火山碎屑流、熔岩流、火山灰沉积和地震等可怕的产物,这也就不足为奇了。但在非洲大地上,有一种动物已经学会了将活火山当作生存的源泉。
非洲最活跃的火山莫过于坦桑尼亚的伦盖伊火山。伦盖伊火山位于东非大裂谷---这个地质断层沿着非洲板块从约旦河谷延伸到莫桑比克,绵延约 6500 千米。伦盖伊火山北侧是纳特龙湖,这片湖泊是世界上最具腐蚀性的水体。大量化学物质不断从火山底部的地下泉水中渗出来,使湖水具有极强的腐蚀性,甚至可以灼伤皮肤。而且,湖水的温度可以突破 60℃。纵观整个地球,很难找到一个比这里更不适宜生存的地方。
东非大陆上生活着近 200 万只小火烈鸟,它们都会飞到这片有毒的火山湖繁衍后代。但事情远没有那么简单,只有当湖水水位达到最佳深度时,它们才有机会繁殖。所谓最佳深度,即水位要低到小火烈鸟可以在露出水面的湖心小丘上产卵。完美的水位可遇不可求,事实上,它们可能会有 5 年甚至更久都无法繁育后代,所以幸好这种鸟类的寿命很长(野生小火烈鸟的预期寿命为 20~30 年)。
每次湖泊可能要降到合适的水位时,小火烈鸟都会尝试产卵,但常常遇到湖水暴涨---因为降雨或是有溪流注入湖中,而小火烈鸟只能被迫放弃。可能是由于水位难以预测,小火烈鸟似乎没有特定的繁殖季。在一年中,虽然每个月都能记录到小火烈鸟的筑巢行为,但对于这些数量庞大的大型动物来说,筑巢数据却少得可怜。
小火烈鸟到达纳特龙湖之后,成群的小火烈鸟从伦盖伊火山飞过,排成“V”字队形低低地掠过湖面。它们从 950平方千米的湖泊上飞过,向着湖心进发,湖心的苏打物质结成了大量干壳,又被大风吹到一起,形成了小丘。
小火烈鸟的筑巢地就选在这里。它们这样做有着充分的理由:在湖心筑巢可以和岸边保持安全距离,而且周围都是腐蚀性的湖水,豺狼和鬣狗等陆地捕食者无法靠近。除了飞起来,成年小火烈鸟在众多非洲捕食者面前毫无防御能力,而幼鸟在刚出生的 3 个月连这项技能也不具备。因此,没有这片湖泊的保护,它们就更容易沦为盘中餐了。
在条件适宜的年份,纳特龙湖会吸引多达 50 万对小火烈鸟前来筑巢。每对小火烈鸟都会用盐水混合物建起一个土丘,这些物质会像混凝土一样变硬,雌鸟会在土丘上产下 1 枚蛋。建立土丘是一种保护措施,可以防止水位突然上升。此外,土丘顶部的温度也略低于地面温度。经过约 30 天的孵化,雏鸟就破壳而出了。它们一出生就面临着严苛的考验:即使在土丘上,温度也能突破 54℃。所以,在一天中最热的时候,雏鸟会在父母的羽翼下寻求护荫。
雏鸟一出生,亲鸟就会用喙喂给它们一种富含营养的液体,这种液体包含湖中藻类养分和亲鸟的血液。一周之后,幼鸟就会茁壮起来,可以离开筑巢的小丘。
每天,成年小火烈鸟都会离开筑巢地外出觅食。火山湖不仅为它们提供了一个安全的筑巢场所,还提供了它们最喜欢的食物——蓝绿藻(又称螺旋藻)。湖边的盐水中富含这些藻类。水藻繁殖能力很强,不过小火烈鸟是为数不多能将这种植物利用起来的动物之一。正是这种藻类让小火烈鸟变成了粉红色,它们的眼晴甚至也因此变成了这种颜色。
湖心逐渐干酒,但小火烈鸟幼鸟们仍需摄入淡水。为此,它们会离开筑巢地,在没有父母看护的情况下,开启一段将近 10 千米的旅程。由于所有幼鸟都还不会飞,所以这场艰苦跋涉必须徒步完成。成千上万的小火烈鸟幼鸟,不分年龄、大小一起行动,在锋利的苏打物质上和黏稠的腐蚀性泥浆中展开了一场史诗般的征程。并不是每只幼鸟都能到达彼岸。很多幼鸟在途中就筋疲力尽,付出了可怕的代价。尤其是那些体型和体方都不占优势的幼鸟,它们无法战胜泥泞。另一些幼鸟则会被包裹在脚上的硬化苏打壳拖累,这些物质会让它们的脚步变得非常笨重,一次走不出几步路。而跟不上庞大的幼鸟迁移群就只有死路一条。
等待它们的还有非洲秃鹳。虽然非洲秃鹤的长腿和小火烈鸟一样纤细,但是它们却有着罗马宝剑一样的利喙。它们一出现就会在迁移中的雏鸟群中引起恐慌,而这正是禿鹳的目的。为了避免被更大的雏鸟踩到,最小的雏鸟会走在鸟群外围,不知不觉就进入了秃鹤的捕食范围。任何偏离雏鸟群的幼鸟都更容易成为目标。幼鸟唯一的防御方式就是奔跑,但当它被一只腿长是自已数倍的动物追捕时,这种方法就不太奏效了。如果一只幼鸟不幸被秃鹳抓住,它就会被连皮带骨整个吞下去。
当幼鸟们历尽千辛万苦到达淡水泉后,它们就能与父母团聚了。当成千上万的幼鸟聚集在一起时,亲子相认似乎是一项不可能完成的任务,但每只雏鸟的叫声都是独一无二的,它们的父母总能在雏鸟的叫喊中分辨出自己的孩子。
地狱之窗
提起活火山,大多数人脑海中都会浮现火山口底部不断冒泡的熔岩池。但是,世界上目前只有数个地方有长期存在的熔岩湖。熔岩池通常形成于火山爆发之后,但往往几天或最多几周内就会冷却变成岩石。只有当熔岩在二氧化碳、二氧化硫和地下水蒸气等火山气体的作用下一直保持高温的时候,熔岩湖才会长期存在 。
世界上最大的熔岩湖坐落在刚果民主共和国的尼拉贡戈火山上。和所有熔岩湖一样,今天它可能还在剧烈沸腾,但明天就消失不见了.瓦努阿图的坦纳岛上的亚苏尔火山是最容易接近观察的一座火山。据称,亚苏尔火山已经活跃了 800 多年,是世界上活跃最久的火山之一。
到达亚苏尔火山后,你可以爬到火山口边缘,顺着山体陡坡俯瞰沸腾的榕岩湖。到了晚上,熔岩在无边的暗夜中发出灼眼的光,那种景象无比壮观。湖中的熔岩会不时喷发,将火山弹喷到高空中。大多数火山弹会落回火山口,但也有一些会落在火山口边缘和山坡上。炽热的火山弹在夜间更加耀眼,这也是人们选择在晚上观看火山的另一个原因。
站在火山口边缘,身处熔岩湖的正上方,你可以真切地感受到火山蕴藏的原始力量。熔岩喷发时,你的胸口会感受到一阵阵冲击。如果仔细观察,你甚至可以用肉眼看到这些冲击波。无形的火山气体从火山口升起,它们的来去完全随风。
无法预测
2019 年 12 月 9 日,新西兰最活跃的怀特岛火山(也称为华卡里火山)突然爆发,导致 22 名游客死亡,多人受伤。这是一个典型案例。就在事发一个月前,这座火山的警戒级别从一级升到了三级,表明会有“中高强度的火山活动”。不幸的是,那天的游客没有人能预测火山到底什么时候爆发。
我们对于火山爆发的了解大多来自意大利的维苏威火山,这是世界上监测持续时间最长的一座火山----考虑到维苏威火山距离人口将近 100 万的那不勒斯市如此之近,对其进行密切监测也在情理之中。历史上首次火山爆发的目击记录也是关于维苏威火山的,这份记录在公元 79 年由小普林尼写下。
火山即将爆发的最重要线索就是岩浆的状态。当然也有例外,怀特岛的火山喷发就与岩浆无关。在火山爆发之前,岩浆通常会上升到地表,破坏流经的岩石,从而引起一些小型地震。因此,任何地震活动都可能预示着潜在的火山爆发。岩浆上升也会导致地面膨胀----这种变化可以用 GPS 探测出来。
2019 年,一项革命性的技术问世了,这项技术可能会彻底改变我们预测火山爆发的方式。这项技术是在已有的火山数据的基础上,通过超级计算机同时运行数百个模型对火山的状态进行预测分析。这种方式能够显著提高预测的准确性。长期而言,人们希望这项技术能够日常监测每一座火山,像天气预报一样更新火山的状态。