充满水的坟墓
1980年华盛顿州（美国）的圣海伦斯火山大爆发虽然不是20世纪最大的火山事件，但肯定是报道最多的。也许是因为它发生在世界上新闻媒体影响力最大的国家，火山冲天而起的爆炸几乎被照相机的咔咔声和记者手中铅笔的沙沙声所淹没。从科学的角度看，这次爆发是一个分水岭，因为它使另外一种火山爆发形式受到了关注，而火山学家此前对这种形式丝毫不感兴趣。大多数火山爆发都是岩屑碎石从中心火山口垂直喷射，但是圣海伦斯火山大爆发却迥然不同。120年前发生的一次火山爆发所产生的熔岩和岩石碎屑堵塞了中心通道，使得喷出的新熔岩很难从那里流走，而是流到了火山北侧的山坡，像巨大的红宝石一样在山坡上隆起。到了5月中旬，这块巨大的宝石有2公里宽，100米高，很不稳定。5月18日早上刚过8:30，火山下面发生了中等程度的地震，使得火山甩掉了这个隆起的累赘，几秒钟内便破裂并冲下了圣海伦斯山，像发生了巨大的山崩。当这个庞然大物从地下的大量熔岩之上移走，熔岩内的气体便爆炸性地减压，呼啸着向北冲去，其强度之大足以将20公里以外已经长成的杉树林夷为平地，将总面积超过600平方公里的森林毁灭。山崩滑落体很快与河水和湖水混合，形成凶猛的泥石流，泻入火山的导流河谷，而火山碎屑流则顺着山坡流下，火山灰沉降到远在1,000公里外的蒙大拿州。
圣海伦斯火山爆发导致57人死亡，是一场区域性的灾难，但其科学重要性在于：它阐明了被称为火山侧面崩塌（Volcano lateral collapse）的机制。我们大多数人把火山看成是静态的，是强有力的、坚固的堡垒，不可动摇也不可移动。事实上，它们是经常移动和变化着的动态结构。火山非但不坚固，而且脆弱不堪，它们是火山灰和熔岩碎石形成的不稳定的堆积物，随时可能崩溃。圣海伦斯火山爆发后的许多研究表明，火山侧面崩塌及大规模滑坡的形成是许多火山生命周期中的一个正常环节，可能以100年6次左右的频率发生在地球上的某些地方。此外，研究显示，与已知的最大火山崩塌相比较，圣海伦斯火山的崩塌很小，它的滑坡量小于1立方公里，而在史前时期，夏威夷岛火山爆发时，有总量超过1,000立方公里的巨量石块落下。
这时你也许会问自己，即便如此，那又如何？从火山上滑落的巨石不论有多大都不可能产生全球影响，不是吗？事实上如果巨石崩塌进入大海，那就有可能产生全球影响。1792年，一次相对较小的滑坡沿日本云仙岳火山侧面发生，滑坡体流入大海。被排出的海水形成了几十米高的海啸，袭击了周围的沿海地区，致使沿岸小渔村1.4万名居民死亡。一个多世纪以后的1888年，新不列颠岛（巴布亚新几内亚）上的里特岛部分火山体滑入大海，引起高达15米的海啸，海浪呼啸着冲进了临近海岸线上的村落，夺去了3,000人的性命。火山滑坡和大量海水的结合显然是致命的，但你一定在想，它如何能够影响那些居住地远离火山的绝大部分人类呢？答案是这要看最大的崩塌有多大，也要看由此引起的海啸规模有多大。
夏威夷群岛四周海床的水下影像表明，它们被几千万年前岛上火山排放的岩屑碎石所构成的巨大沙砾层所包围。在火山排放物形成的巨大杂货堆中，近70次规模庞大的滑坡事件已得到确认，有些体积超过了1,000立方公里。夏威夷群岛最近一次大型崩塌大约在12万年前，发生在比格艾兰岛上的冒纳罗亚火山上。巨量的石头进入太平洋引起了大海啸，400米高的巨浪冲上了旁边的科哈拉火山的山坡，高度超过了纽约的帝国大厦。7,000公里以外的澳大利亚新南威尔士南部海岸上，在海平面以上15米的地方发现了相近年代的沉积物，这可能与海啸有关。尽管对沉积物的本质和来源仍有争议，但海啸引起的巨浪大小似乎是真实的，用计算机模拟大型火山滑坡进入海洋也产生了规模相近的海啸。
发生在海岛火山上的多数崩塌似乎能在当地产生足足几百米高的海浪，当它们跨越半个海洋袭击大陆时，仍然维持着几十米的浪高。因此，夏威夷群岛的下一次火山崩塌可能引发一系列大海啸，严重破坏整个太平洋沿岸地区，包括美国、加拿大、日本和中国等许多国家的大城市。海啸在深水区的传播速度与大型喷气机的速度相当，因此，只需要12个小时，威力相当于无数颗原子弹爆炸的巨浪就会冲上北美洲和东亚的海岸。
问题不仅出现在太平洋。在大西洋东北部的加那利群岛周围的海上科学探测和岛上的详细地质调查揭示了一幅与夏威夷非常相似的画面。海床上蔓延数百公里的乱石堆、岛上以悬崖峭壁为界限的巨大崩塌痕迹都证明了特内里费岛和埃尔耶罗岛上巨大的史前崩塌。目前最令人担心的是，在加那利群岛最西边的拉帕尔马岛上，一场新的大型崩塌似乎已经启动，随时准备爆发。在1949年的那次爆发中，岛上陡峭而快速膨胀的别哈火山西侧的大部分山坡朝北大西洋的方向下降了4米，然后停了下来。英国和美国的一些科学家相信，这块巨大的火山岩石现在已经脱离了火山主体，最终将完全坠落冲入大海。据估计，它的体积有几百立方公里，大约是英国马恩岛的两倍。现在的问题是我们完全不知道它将在什么时间脱落。从地质学的角度判断，也许会很快，但是在明年还是在1万年内发生，我们则完全不知道。20世纪90年代末期，采用卫星全球定位系统进行的观测也没有给出明确结论，但观测指出，巨石可能仍然会缓慢地滑向大海，速度不超过每年1厘米。然而，即便如此，如果没有新的火山爆发作为诱因，这块巨大的火山岩石也不可能完全沉入北大西洋。
有一点很明确，拉帕尔马岛上的别哈火山的西侧一定会在未来的某个时刻崩塌，进而引发肆虐整个大西洋周边地区的海啸。在2001年，加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的史蒂文·沃德（Steven Ward）和伦敦大学学院本菲尔德灾害研究中心的西蒙·戴发表了一篇轰动一时的科学论文，文章中模拟了别哈火山崩塌及其所造成的海啸在大西洋的传播。沃德和戴的研究结果表明，对体积为500立方公里的巨石崩塌而言，最糟糕的情况是：巨石在进入大海两分钟内将产生初始高度为900米的巨型水面隆起，随即很快降低。在接下来的45分钟内，一连串高达100米的巨浪将猛烈拍打加那利群岛的海滩，吞噬人口稠密的沿海地带，然后冲上非洲大陆。随着海浪继续北移，它们将开始减弱，但西班牙和英国仍然会被浪高可达7米的海啸所摧残。同时，在拉帕尔马岛的西面，汹涌的巨浪将快速冲向美国。崩塌后仅6个小时，几十米高的巨浪就会淹没巴西的北部沿海地区，几个小时以后将横扫地势较低的加勒比海诸岛，冲击整个美国东部沿海。海湾、江河三角洲和港口的汇集效应可使浪高增加到50米以上，波士顿、纽约、巴尔的摩、华盛顿和迈阿密相当于承受着瓦尔肯火山和内普丘恩火山同时爆发出来的冲击力。我们不能低估这些高如摩天大楼的巨浪的破坏力。风力驱动所产生的海浪每天都会冲上世界各地的海滩，波长（两个波峰之间的距离）大约几十米，而海啸则不同，其波长通常为几百公里。这意味着一旦海啸像高耸而坚固的水墙一样撞击沿海地区，这种撞击将接连不断，可能延续10或15分钟，甚至更长时间，直到用同样长的时间撤退。在如此可怕和残暴的打击下，除了那些最坚固的建筑，所有生命和其他一切都将被摧毁。
印度洋海啸给我们的教训是：如果没有充分的事先计划，在海浪前锋到达北美洲海岸的9小时内无法有效地完成大规模的撤退，死亡人数注定会达到数百万。而且，美国经济将因此接近终点，保险产业瞬间受到重创，全球经济将快速衰退。通过这种方式，遥远的大西洋火山上发生的相对较小的地质事件将影响地球上的每一个人。像火山超级爆发一样，尽管这些大海啸不常发生，但它们是正常的自然现象的组成部分。在未来某个时刻，人们肯定会碰到大西洋或太平洋盆地的大灾难，但在什么时候呢？对夏威夷火山崩塌频率的估计各不相同，介于2.5万到10万年之间，但是，如果把所有火山岛上的大型崩塌考虑在内，严重的崩塌事件大约每一万年发生一次。在地质时间尺度上，这确实非常频繁，我们必须认真关注。更令人担心的是，崩塌发生的频率不是常数，目前人类活动引起的全球变暖事实上可能使下一次崩塌提前。我的研究小组认为，以往越来越高的火山崩塌频率与海平面的变化有关，而其他人则认为更加温暖湿润的气候可能引发更多的大型火山崩塌。既然在可预见的未来海平面将持续上升，而以往对气候变化的研究表明，地球变暖将在世界上许多最大的火山岛链上引发更大的雨，也许我们应该考虑向内地和高地迁移，或者至少应该买一件高质量的雨衣。
