本文最初发布于 The Conversation。
2024年1月14日,熔岩从冰岛西南部的Sundhnúkur火山系统喷涌而出。当全世界都在通过网络摄像头和社交媒体关注时,熔岩流切断了道路,并从一条入侵沿海城镇格林达维克郊区的新裂缝中冒出,烧毁了至少三栋房屋。
附近,几周来一直忙于建造大型土坝和堤坝以试图改变熔岩流向的建筑车辆不得不撤离。
过去,人类尝试了许多方法来阻止熔岩,包括尝试用水冷却来将其冻结,使用炸药破坏其供应,以及修建土堤。
现在说冰岛的土方工程是否能成功拯救格林达维克(一个拥有约3500名居民的城镇)和一个附近的地热发电站还为时过早。作为一名火山学家,我关注这些方法。最成功的阻止或改道熔岩的尝试都涉及像冰岛这样的改道措施。
为什么熔岩如此难以阻挡
熔岩是一种缓慢流动、粘稠的流体,行为有点像焦油。它受重力影响,与其他流体一样,会沿着最陡峭的下降路径向下流动。
其熔岩温度经常远高于2000华氏度(1000摄氏度),没有什么东西能挡住它的去路。
冻结熔岩
1973年,冰岛人进行了最著名的“熔岩冷冻”实验。他们使用小型船只和渔船船队上的水管,试图保护海马埃岛这个小社区免受埃尔德菲尔火山熔岩的侵袭。
熔岩流威胁要封锁港口,而港口对该地区的渔业至关重要,也是与冰岛大陆的生命线。喷发在策略的成功得到妥善评估之前就结束了,但港口幸存了下来。
用炸药对抗熔岩
1935年和1942年,夏威夷人从飞机上投下炸药,试图阻止冒纳罗亚火山威胁到大岛希洛镇的熔岩流。
其想法是破坏火山中供应熔岩到地表的通道或熔岩管。这两次尝试都未成功。爆炸产生了新的通道,但新形成的熔岩流很快重新汇入了原来的熔岩通道。
熔岩屏障和改道
最近的大多数努力都集中在第三种策略上:修建水坝或沟渠,试图将熔岩流改道到另一个最陡峭的下降路径,进入另一个“熔岩流域”,这是一个类似于集水区的概念,但熔岩会在那里自然流动。
结果喜忧参半,但如果熔岩流能被明确地改道到熔岩自然流动的区域——同时又不威胁到其他社区——那么改道是可能成功的。
然而,许多改道熔岩的尝试都失败了。1992年,在意大利修建的旨在阻止埃特纳火山熔岩流的屏障减缓了熔岩流,但熔岩最终越过了每一个屏障。
冰岛的改道努力
2023年11月,冰岛当局在频繁的地震预示附近火山系统重新活动后,疏散了格林达维克的居民。
不久之后,开始建造保护城镇和一些附近关键基础设施(尤其是斯瓦青吉地热发电站)的屏障。12月中旬,由于在格林达维克东北约2.5英里处发生了第一次火山喷发,工程不得不暂停,但在1月份恢复。1月14日岩浆再次到达地表时,工程仍在进行中。
该地区改道熔岩很困难,部分原因是格林达维克周围的地势相对平坦。这使得确定一个明确的替代最陡下降路径来重定向熔岩变得更加困难。
冰岛官员在1月15日报告称,大部分来自主裂缝的熔岩沿屏障外侧流动,然而,一条新裂缝也在周界内打开,将熔岩引入了一个居民区。不幸的是,这意味着格林达维克仍处于危险之中。
披露:Loÿc Vanderkluysen获得美国国家科学基金会的资助。