汤加火山持续爆发的后果是什么？

火山活动向大气中释放了大量的轻碳同位素和甲烷气体，造成全球范围内碳同位素负偏差。大气CO2和其他温室气体的增加导致了气候变暖、海洋缺氧和海水酸化，并导致了侏罗纪早期大陆化学风化的增加。

1月14日和1月15日，南太平洋岛国汤加的洪哈阿帕伊岛发生火山爆发，最近引起了公众的关注。那么，如果像汤加火山那样发生一系列喷发，会发生什么呢？1月15日，记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，最新研究成果《三叠纪-侏罗纪之交的火山作用：增强的大陆化学风化和碳循环扰动》于《自然通讯》发表。

研究表明，在大约2亿年前的三叠纪-侏罗纪之交，大规模的火山活动遍布全球。火山喷发不仅造成了大规模的灭绝事件(显生宙“五大大灭绝”之一)，也是陆地风化和碳循环波动的主要原因。

追踪沉积物中的火山活动记录很困难。

中国科学院南京古生物研究所研究员王永东告诉记者，这次火山喷发主要发生在最近60万年，形成了横跨北美及相邻的联合大陆(简称盘古大陆)的大规模岩浆沉积。火山活动向大气中释放了大量的轻碳同位素和甲烷气体，造成全球范围内碳同位素负偏差。大气CO2和其他温室气体的增加导致了气候变暖、海洋缺氧和海水酸化，并导致了侏罗纪早期大陆化学风化的增加。

然而，火山作用、碳同位素漂移和大陆化学风化之间的内在关系很大程度上是由科学家推断的，迄今为止还没有发现强有力的证据。这是沉积环境和保存造成的。远离火山喷发区的大陆地层沉积物中的火山活动记录一直难以追踪。

近年来，人们发现火山活动是地质历史上最重要的天然汞源，汞可以在大气中长距离输送，因此在广泛的海陆地层中保存非常有利，可以作为追踪火山活动的良好指标。

火山爆发对汞和碳循环有很大影响。

由中国地质大学(武汉)研究员沈骏、于建新教授、冯庆来教授、谢树成院士、中国科学院南京古生物研究所王永东研究员、李立勤博士组成的国内外研究团队，选取了两个连续发育的东亚T-J地层剖面，分别代表高纬度(新疆准噶尔盆地郝家沟)和中低纬度(四川盆地宣汉地区)，开展了多种方法的分析研究。包括有机碳同位素、汞浓度和同位素、化学蚀变指数(CIA)和粘土矿物等。本研究的目的是探索沿T-J边界陆地沉积物中火山活动的记录和大陆化学风化的响应。

结果表明，在2.01亿年前T-J交大的灭绝边界附近，东亚准噶尔盆地和四川盆地的两个剖面均表现出明显的汞浓度富集，并伴有碳同位素负偏差，表明火山喷发对汞和碳循环影响较大。其次，在富汞层位附近，化学风化指数和高岭土含量显著增加，反映了这一时期化学风化强度显著增加。此外，研究发现，位于高纬度地区的准噶尔盆地，化学风化的加强和汞浓度的峰值几乎同时发生。而位于中低纬度的四川盆地，化学风化强度的增加滞后于汞浓度峰值约20万年。这说明火山活动引起的化学风化强度增加在高纬度地区反应更快(类似于现在地球表层的“高纬度放大效应”)。最后，科学家们用模型分析表明

还发现，增强化学风化持续了约200万年，这与碳循环模型的预测一致，即碳释放事件后大气中多余的CO2减少需要时间。这些数据也表明，在气候变暖过程中，高纬度地区的大陆环境对风化强度的变化比中低纬度地区更为敏感。