一塊重達 40 多噸的巨石高高地聳立在海灘上,比周圍的其他岩石都顯得矮小,顯得格格不入。這個巨大的異物是如何來到這裡的答案,不在於它後面的廣闊的阿塔卡馬沙漠,而在於下面的太平洋。幾百年前,一場海嘯襲擊了智利北部海岸——一道 20 米高的水牆,比六層樓還高,像卵石一樣將巨石衝向陸地。
在智利有文字記載之前,就發生了這場拋擲巨石的海嘯。但今天我們之所以知道它,要歸功於一小群研究人員的偵查工作,他們正在全球範圍內揭示古代海嘯的跡象。 這些古海嘯研究人員利用各種科學技術,發現了以前未記錄的巨大海浪的證據。在此過程中,他們的工作揭示了沿海社群可能面臨比他們意識到的更大的海嘯危險。
英格蘭南安普頓大學的古海嘯研究員詹姆斯·戈夫說,隨著科學家們擴大搜索範圍,他們繼續發現比歷史記錄中更大的古代海嘯。其含義是明確的:如果某個地點曾經發生過一次巨大的海嘯,那麼它可能會再次發生。問題是我們是否為此做好了準備。
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海嘯不僅僅是一場巨浪。傳統的海浪,即使是幾十米高的海浪,通常也是由風產生的,只涉及最上層的水。它們攜帶的能量相對較少,通常會無害地撞擊海岸。
相比之下,海嘯是由地質力量產生的——地震、火山爆發或山的一側墜入大海。海嘯涉及整個水柱。雖然大型海嘯的高度可以達到 20 米或更高,一些特別巨大的海嘯高達數百米,但它們不需要特別高就能造成廣泛的破壞。海嘯不是在海灘上崩塌,而是像撞錘一樣衝上岸。在衝入內陸數百米甚至更遠之後,水會退回到深處,帶走幾乎所有擋路的東西。但海嘯幾乎總是會留下其經過的痕跡,比如在沙漠高處發現一塊不尋常的巨石。
戈夫一直在尋找古代海嘯近三十年,主要是在太平洋沿岸的國家。他是世界上少數幾個專門尋找古海嘯(即早於書面記錄的海嘯)證據的科學家之一。
戈夫說,判斷幾百或幾千年前是否發生過海嘯的最簡單方法是檢視地下。當海浪退去時,它會留下散落在地表的所有物質的痕跡。這層薄薄的淤泥、岩石、微小的貝殼和其他海洋沉積物會隨著時間的推移被掩埋,從而保留了海嘯在沉積物層之間的路徑。在某些地方,這些層儲存得如此完好,以至於研究人員可以看到像千層蛋糕一樣堆疊在一起的多次海嘯的證據。
在夏威夷毛伊島的挖掘中,顯示了四個標記海嘯沉積物的條帶。科學家們尚未推斷出這些海嘯發生的時間。照片由斯科特·費舍爾拍攝
在智利南部,你可以在許多沿海河流附近挖一個洞,然後數一下這些條帶。“一、二、三、四,”戈夫說。“你可以看到這些層,你知道它們是古海嘯。”
在岩石較多或較貧瘠的地形中,古海嘯的軌跡可能更難辨認,所使用的技術必須根據環境進行調整。戈夫和其他研究人員還尋找微小的海洋生物,如矽藻和有孔蟲、來自海洋生物的古代 DNA、地球化學變化,以及像在阿塔卡馬沙漠中一樣,尋找意料之外的巨石。
位於西班牙胡安卡洛斯國王大學的古海嘯研究員塔蒂亞娜·伊斯基耶多說,阿塔卡馬海嘯可能發生在 1420 年,她幫助發現了這場海嘯。她和她的同事在巨石下挖掘,找到了未受干擾的沉積物。他們對發現的一些海洋貝殼進行了放射性碳測年,得出了 14 世紀到 16 世紀的潛在日期範圍。經過進一步研究,該團隊發現日本 1420 年發生海嘯的歷史記錄與他們的日期相符。伊斯基耶多說,他們的海嘯很可能起源於智利海岸附近的一次大地震,並橫跨太平洋到達日本。
在其他情況下,古海嘯研究人員從考古記錄中獲得了見解。伊斯基耶多說,智利的考古學家之前注意到,大約在 3,800 年前,一些沿海遺址突然被系統地廢棄,而新的遺址很快出現在更內陸的地方。其他證據,例如被強流侵蝕的貝丘,暗示了潛在的古海嘯。
這些日期與戈夫在遠隔海洋的紐西蘭發現的巨大古海嘯的證據完美吻合,那裡汽車大小的巨石被拋到近一公里內陸。戈夫說,這場災難沒有出現在歷史記錄中,而且這場海嘯很可能影響了整個南太平洋的島嶼,包括萬那杜、湯加和庫克群島。古海嘯研究人員尚未在這些島嶼上尋找佐證證據,因此他們尚不知道它造成的破壞的全部規模。
找出古海嘯有多大、有多嚴重不僅僅是歷史興趣的問題。這些資料對當今的沿海社群具有很大的價值。
預測海嘯是不可能的。最好的情況是,居民可能會從美國和加拿大的國家海嘯預警中心等機構收到幾分鐘到幾小時的警告,這些機構使用浮標和地震儀來檢測潛在的海嘯,然後再到達陸地。由此產生的警報基於計算機模型,這些模型輸入了有關過去海嘯行為的資料。如果他們遺漏了歷史記錄中沒有出現的關鍵事件(例如古海嘯研究人員正在穩步揭示的事件),那麼警告可能不完全準確。
戈夫指出,2011 年日本發生的東日本海嘯是無視過去事件證據的危險的一個典型例子。
2011 年的海嘯是由日本近海海底 9.0 級地震引發的,產生的海浪高達 40 米,最遠蔓延至內陸 10 公里。海水淹沒了海堤,淹沒了超過 100 個指定的海嘯疏散地點。它摧毀了整個城鎮,並重創了福島第一核電站。超過 15,000 人死亡。
部分問題在於日本防禦不足。研究人員從可追溯到 17 世紀的歷史記錄中瞭解到三次大型海嘯,其中一次產生的海浪幾乎與 2011 年的海嘯一樣高。然而,官員們的海嘯防禦準備工作,包括海堤的建設和海嘯疏散區域的選址,是基於 1960 年智利海岸地震引發的海嘯,該海嘯在日本產生的海浪僅為 6 米高。
“我們知道它們在日本有多大。我們知道這些東西一定是在日本近海產生的。然而,我們對此毫無準備,”戈夫說。
2011 年的東日本海嘯比近代幾乎任何其他海嘯都具有破壞性。但正如古海嘯研究表明的那樣,這並非史無前例。
回到智利,伊斯基耶多說,她特別擔心,如果今天發生一次與將巨石拋入阿塔卡馬沙漠的海嘯大小相當的海嘯,將會發生什麼。在卡爾德拉市郊外等熱門度假勝地,人們在海灘附近建造了房屋。如果發生海嘯,這些房屋可能會面臨嚴重的危險。
古海嘯研究人員正在揭示,我們不知道的海嘯通常比我們知道的海嘯更具破壞性。這些災難可能發生在數千年前,而且這些地方可能在不久的將來永遠不會再看到如此大的海浪。但是,在某個地方,在某個時間,我們會遇到的。
