巨大的火山噴發使得生物數量變少（Giant Eruption Cut Down to Size）

巨大的火山噴發使得生物數量變少（Giant Eruption Cut Down to Size）
雲林縣立麥寮高級中學地球科學科陳婉如老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

在七萬四千年前，印尼的〝超級火山〞托巴（Toba）噴出數百萬公噸的火山灰、硫以及其他碎片進入大氣層，比1980年聖海倫火山的爆發嚴重超過兩千倍，這些噴發物使得天空變暗，全球氣温下降10℃，持續5年之久，人類的演化過程重新定向，至少這就是一些氣候學家和考古學家的結論。但一項新的模式指出，托巴的影響是溫和而且迅速減弱的，這表明人類在經歷這次事件的損失，相對較小。

科學家們激烈地辯論托巴的爆發對氣候的影響，雖然最近的一些研究認為火山噴發使得全球陷入冰凍，一個1992年的估計指出一個溫和的氣候影響。較小的噴發（例如1991年的菲律賓皮納吐坡火山噴發），將其噴發規模放大推測。英國米爾頓凱恩斯開放大學的火山學家史爾夫（Stephen Self）和美國紐約大學的古生物學家Michael Rampino認為只有冷卻3℃至5℃。

火山噴發對人類的影響也是有爭議的，像一些研究報告指出，火山所造成的寒冬，可能會使人類毀滅，特別是在托巴地區，造成遺傳學的〝天擇〞，只有倖存者的基因可以延續下去。但是根據印度的考古遺址，由牛津大學Michael Petraglia所率領的人類學家曾認為人類住在火山區附近可以輕易地存活下來。

為了解決這些不確定因素，由德國漢堡馬克斯普朗克氣象研究所氣候模擬專家所領導的研究人員，創造了一個氣候模式，他們認為這個模式可以更真實地模擬托巴噴發的影響。他們特別注重－在平流層的SO2分解成硫酸鹽氣溶膠粒子，因此反射太陽光造成大氣層內的冷卻方式。根據冰芯數據及要符合以前的模型假設，他們假設托巴噴發出大約八億五千萬公噸的硫到大氣，這個硫的量大概是皮納吐坡火山所噴發的一百倍。

這個模擬顯示托巴的影響並不像一些科學家所認為的那麼大，舉例來說，全世界大概只有降溫3℃至5℃， 這個模式顯示高濃度的硫粒子只是曇花一現。

在這個月，這研究團隊在地球物理研究快報（Geophysical Research Letters）網路上報告他們的研究，它們在平流層裡擁有最大的冷卻效果，但是它們在兩至三年後就下沉離開平流層。極端溫度變化在非洲和印度只持續了一年或兩年，在火山爆發的第一年氣溫驟降10℃，第二年則下降5℃。整體而言，托巴火山爆發並沒有徹底使動、植物滅絕。Timmreck說：「但托巴火山爆發真的使該地區在接下來的幾年裡，生物較難生存。」

史爾夫（Stephen Self）說Timmreck和同事們為了超級活山提供了第一次使用實際化學氣溶膠的計算。但他說：「到現在還不清楚托巴火山到底釋放多少硫。」假如這個研究團隊的模型是封閉的，則火山的影響則是大大的不同。

伊利諾大學香檳分校的人類學家Stanley Ambrose是第一個提出對人類演化〝天擇〞的人，他說這個團隊的模型有一些缺陷，他舉例說研究人員採用現代的氣候條件模型，而捨棄七萬四千年前的模擬條件。Ambrose引用格陵蘭冰芯數據表明硫在大氣中停留的時問不只短短數年，所以地球驟冷。托巴的爆發使得地球已經冷到變成一個冷凍的世界。他說：「實際上，這是最壞、最長期及無情的寒冷時期，人類必須生存下去。」

Petraglia贊成托巴的爆發可能會使惡劣的情況更糟糕，但他說也許對人類的影響不會如此嚴重。他說：「但在接下來的幾年環境相當惡劣，人類殘存下來。」他說下一步是用實際實地的觀察模擬托巴的環境影響。

文章出處：http://news.sciencemag.org/scien … to-size.html?ref=hp