格陵兰岛冰芯为确定1831年导致气候变化的火山爆发提供了线索。图片来源：MICHAEL SIGL

1831年夏天，太阳诡异地变暗，整个北半球一连几天都呈现出蓝绿色。在接下来的几周里，恶劣的天气和漫长的寒流导致印度、日本的农作物歉收，并造成了饥荒。长期以来，人们认为这是一次火山爆发产生的改变气候的羽流所致，然而这座火山的身份一直是未解之谜。

据《科学》报道，2024年12月30日发表于美国《国家科学院院刊》的一份报告终于揭开了“肇事者”的面纱。英国圣安德鲁斯大学的William Hutchison团队描述了在1831年的冰芯层中沉积的硫同位素和玻璃状火山灰碎片，这些物质可以追溯到东北亚千岛群岛上的一座鲜为人知的火山——扎瓦利茨基火山。

Hutchison说：“我们一直认为，改变气候的火山爆发往往发生在低纬度地区，比如皮纳图博火山和坦布拉火山。但这项研究表明，高纬度地区的火山爆发也会对气候产生非常大的影响。”

像其他火山爆发一样，1831年的这次喷发在格陵兰岛和南极洲冰芯中留下了一个容易确定年代的硫峰值。根据历史记录，含硫气溶胶阻挡了阳光，在两年内将气温降低了1℃。

格陵兰岛冰芯中更厚的硫沉积物表明，在北半球中纬度地区发生了一次火山爆发，向平流层释放了大约1300万吨硫，与1991年菲律宾皮纳图博火山爆发排放的硫相当。

此外，1831年的火山爆发和其他几次火山爆发都发生在小冰河期末期。例如，1815年印度尼西亚坦布拉火山爆发同样使地球降温，导致大范围粮食歉收。“它们的爆发可能延长了小冰期。”Hutchison说。

研究发现，冰芯中大约为人类发丝直径1/10的火山灰碎片，提供了罪魁祸首的身份线索。科学家注意到，1831年火山爆发产生的火山灰中钾含量非常低，与其他火山喷发的火山灰不同，“一点儿不像冰岛或阿拉斯加的”。

于是，千岛群岛进入了研究人员的视线。2023年5月，Hutchison获得了20世纪90年代初日俄美三国研究人员在千岛群岛进行科学考察时，从一座名为扎瓦利茨基火山收集的火山灰。实验表明，这些火山灰与冰芯的低钾火山灰匹配，化学特征一致。

“这像一部侦探小说。”英国剑桥大学的Clive Oppenheimer说。新发现突显了世界各地火山监测的不完整性。他补充说，过去几十年，一些大型火山的爆发“完全没有引起科学界的注意”。（王方）