大多數(shù)火山噴發(fā)發(fā)生在世界海洋的底部，是看不見的。近年來，海洋學表明，這種海底火山活動不僅沉積了熔巖，而且還噴出了大量的火山灰。

Julius物理火山學實驗室負責人Bernd Zimanowski教授說：“因此，即使在幾千米厚的水層之下，這些水層會施加很大的壓力，從而阻止有效的除氣，但也必須存在導致巖漿'爆炸性'分解的機制。” -德國巴伐利亞州的馬克西米利安大學(JMU)維爾茨堡。

出版國際研究小組

由James White教授(新西蘭)，Pierfrancesco Dellino(意大利)和Bernd Zimanowski(JMU)領導的國際研究小組現(xiàn)已首次證明了這種機制。研究結果已發(fā)表在“自然地球科學”雜志上。

主要作者是來自冰島大學的托比亞斯·杜里格(TobiasDürig)博士，他是JMU的校友，并且是JMU物理研究所的倫特根獎得主。在前往冰島之前，杜里格曾是Zimanowski教授和White教授的研究小組成員。

潛水機器人被送入1000米深處

該小組在新西蘭西北部的阿弗爾海山火山進行了研究，該火山位于海面以下約1,000米的深度。該火山于2012年爆發(fā)，科學界對此有所了解。

該火山噴發(fā)創(chuàng)造了擴大到約400平方公里-大致維也納市的大小浮石顆粒的浮動地毯。現(xiàn)在，一個潛水機器人被用來檢查海床上的灰燼沉積。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，詹姆斯·懷特小組發(fā)現(xiàn)了超過1億立方米的火山灰。

潛水機器人還從海底采集了樣本，然后將其用于JMU物理火山學實驗室的聯(lián)合實驗研究。

物理火山學實驗室的實驗

“我們將材料熔化并使其在各種條件下與水接觸。在某些條件下，會發(fā)生爆炸反應，從而導致人造火山灰的形成，” Bernd Zimanowski解釋說。將這些灰燼與天然樣品進行比較表明，實驗室中的過程必須類似于在海底1000米深處進行的過程。

Zimanowski描述了決定性的實驗：“在此過程中，將熔融材料放在直徑為10厘米的坩堝中的水層下，然后變形，變形的強度在巖漿從海床冒出時也可以預期。裂紋形成后，水突然噴射到真空中，然后水爆炸性膨脹，最后，顆粒和水爆炸性地噴出。我們將它們引導通過U型管進入水盆，以模擬水下的冷卻情況。”以這種方式產生的顆粒，即“人造火山灰”，在形狀，大小和組成上與天然灰相對應。

對氣候的可能影響

JMU教授說：“有了這些結果，我們現(xiàn)在對水下爆發(fā)性火山爆發(fā)的可能性有了更好的了解。”進一步的調查還應表明水下火山爆發(fā)是否可能對氣候產生影響。

“隨著海底熔巖噴發(fā)，熔巖的熱量轉移到水中要花費相當長的時間。但是，在爆炸性噴發(fā)中，巖漿會分解成微小的顆粒。這可能產生如此強烈的熱脈沖，以至于海洋中的平衡流在局部甚至全球范圍內都受到破壞。”這些潮流對全球氣候產生了重要影響。

信息框：海底火山

陸地或島嶼上約有1,900座活火山。估計海底火山的數(shù)量要多得多。確切數(shù)字未知，因為深海尚未開發(fā)。因此，大多數(shù)海底火山噴發(fā)沒有引起注意。海底火山通過反復噴發(fā)而緩慢向上生長。當它們到達水面時，便變成了火山島，例如西西里島附近的活躍的斯特龍博利島或加那利群島的一些島。