石化的树木揭示了黄石间歇泉与干旱的持续斗争

一项新的研究发现，由于历史上的干旱，黄石公园的汽船间歇泉已经经历了长达数十年的干旱。随着全球气温上升，西部预计将变得更加干燥。研究人员表示，该地区的持续干旱可能会减缓甚至可能停止黄石国家公园著名的间歇泉喷发。

领导这项研究的地质调查局 (USGS) 水文学家 Shaul Hurwitz 解释说：“即使降水量发生微小变化，也可能影响火山喷发的间隔时间。” “因此，更多的水意味着更频繁的喷发，而更少的水意味着更少的喷发。”

间歇泉的形成需要非常特定的条件，包括水源、供热和正确的地质管道。干旱等环境条件可能会破坏这种平衡并导致间歇泉进入休眠状态。这项发表在《地球化学、地球物理学、地球系统》上的新研究使用了汽船间歇泉部分矿化的木材来重建其过去的不活动期，并确定导致间歇泉干旱的原因。

斯廷博特间歇泉是世界上最高的活跃间歇泉，每次可将水喷射到约 115 米(377 英尺)高的空中，持续时间长达 90 分钟。据地质调查局称，与公园里的老忠实间歇泉不同，斯廷博特间歇泉的喷发时间不按可预测的时间，喷发间隔从三天到 50 年不等。现在，研究人员正在寻求了解为什么间歇泉的活动在几个世纪以来会时强时弱。

当斯廷博特喷发时，间歇泉的热水喷雾会在附近的树木上覆盖一层二氧化硅，这是一种可以防止分解的矿物质。这种硅雾会慢慢地使树木窒息，最终杀死它们，同时保留木材的结构。因此，间歇泉周围的死树可以比平时保存更长的时间几个世纪，这使它们成为研究间歇泉历史的有用工具。

“在黄石公园，你很少能找到任何有 300 多年历史的木材，甚至是枯木，因为真菌和其他细菌会将其分解，”赫尔维茨说。“二氧化硅本质上可以保护树木免受真菌侵害。对我们来说，这是一个优势，因为如果它们没有硅化，我们迄今为止就不会有任何树木。”

黑松几乎构成了黄石公园的所有森林。然而，它们的平均寿命只有150到200年。Hurwitz 和他的团队利用这一保存过程，从间歇泉喷口 14 米(46 英尺)范围内收集了硅酸盐木材样本。通过放射性碳测年，他们发现树木样本集中在三个时期：15世纪末、17世纪中叶和18世纪末。

赫尔维茨解释说：“间歇泉喷出的水富含二氧化硅，当二氧化硅沉淀时，它会堵塞树木呼吸、光合作用和生长的通道。” “对我们来说，这表明当树木生长在土丘附近时，就不会发生火山喷发。”

赫尔维茨和他的团队将间歇泉周围树木生长的三个时期与区域气候记录进行了匹配，发现干旱发生在树木生长的同时。这些环境条件很可能减少了当地的供水，阻止了斯廷博特的喷发并让树木得以生长，但间歇泉并没有长期处于休眠状态。

赫尔维茨说：“就斯廷博特而言，我们没有发现任何年轮超过 10 或 20 个的硅化木树残骸，这表明该地区周围的树木从未长得很大。” “因此，并没有持续数十年或数百年的持续增长。”

但随着全球气温上升，西部的持续干旱可能会进一步削弱黄石公园的间歇泉活动。

“随着我们预计 21 世纪的气候将变得更加温暖和干燥，我们可能会看到间歇泉在喷发间隔方面表现出完全不同的行为——喷发频率降低，其中一些间歇泉喷发的频率会降低。”甚至可能灭绝，”赫尔维茨说。

随着供水量的减少，像老忠实间歇泉这样的热门间歇泉可能会变得不那么“忠实”于它们的喷发时间表。赫尔维茨表示，间歇泉活动的这些变化可能会对黄石国家公园整体游客管理方式产生长期影响。

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