2022年9月19日,墨西哥發生7.6級地震。
22分鐘後,遠在2400公里之外,位於沙漠裡的魔鬼洞接收到地震波,平靜的地下水面激起1.2米高的浪頭,稱之為“沙漠海嘯”。
魔鬼洞監測到幾千公里之外的地震,並不是巧合。
2019年7月
,美國加利福尼亞州發生
7.1級
地震,距離不遠的魔鬼洞激起
5米高
的巨浪。
2018年1月,
阿拉斯加發生
8.2級
地震。不久之後,
距離3200公里
之外的魔鬼洞水面開始晃動,就像浴缸裡的水在起伏搖晃一樣,波浪高度
30釐米
。
魔鬼洞還監測到遠在日本、印度尼西亞和智利的大地震。
不過,遠距離的地震波動,它只能監測到7級以上級別的。比如,2022年9月22日,墨西哥還發生過一次6.8級的地震,魔鬼洞就沒有反應。
平時幽藍清澈的地下水,在地震振盪時,變得渾濁不堪。
這些大地震引發的水面波動,被時刻監控著魔鬼洞的攝像機和監測儀忠實地記錄下來。
魔鬼洞是怎樣一個洞穴,為什麼要安裝攝像機監控它?
我們從頭說起。
死亡谷裡的魔鬼洞
魔鬼洞位於美國西南部死亡谷國家公園。
死亡谷是加利福尼亞州東部的一處沙漠山谷,距離拉斯維加斯賭場不太遠。
這是地球上最熱的地方之一,連續多年以來,7月份的日平均氣溫為40.1 °C 。19世紀,
加州淘金熱時,探礦者結伴試圖穿越沙漠山谷,一群人一去無回,死亡谷由此得名。
在高溫乾旱的死亡谷沙漠裡,有一片自帶溫泉的綠洲,叫做
灰草甸
。突然出現在沙漠裡的綠洲,就像海市蜃樓一樣跟沙漠格格不入。
早在12000年前,死亡谷和灰草甸完全淹沒在水下
。隨著氣候變化,水位急劇下降。沙漠已經乾燥,只在灰草甸上留下的幾處互相隔離的水源,魔鬼洞正是其中一處。
魔鬼洞坐落在一片石灰岩的石頭堆裡,遠看找不到洞口。走到面前,你才能看清它的洞口有多小。
圖片上是魔鬼洞的入口,
長22米,寬3.5米
,表面上看像一個小水坑一樣。
水坑只是表面迷惑人的偽裝,魔鬼洞像一個大肚子的酒瓶,開口狹小,洞內寬敞,最神秘的是,這隻大肚子酒瓶沒有瓶底。很多潛水員下去勘察過地形,但迄今為止,沒有人抵達它的底部。
魔鬼洞的內部結構
1965年,4個
小青年跳過魔鬼洞的圍欄,打算探索神秘的水下洞穴。留
1人
在岸上觀望,
3個人
下水。結果下水的人只有
1個
回來了,剩下的
2人
迷失在洞裡。
後來5名潛水員下去搜救,沒有找到2人的屍體。潛水員一直下潛到284米的深度,還沒有抵達魔鬼洞的洞底。
1991年
,另一支潛水隊下洞,更新了魔鬼洞的地形圖。他們潛到
133米的
深度,洞底遙不可測。
圖片上是魔鬼洞的結構,水下洞空間寬敞,在底部空間突然收窄,連著一個深邃的孔洞。這個孔洞到底有多深?沒人知道確定答案。
地質學家推測,魔鬼洞的孔道連通著死亡谷的地下水系統。這個地下水網路,甚至連通到加利福尼亞東南部的古代含水層通道。魔鬼洞是龐大的地下水網路,在地面上開的一扇“天窗”。
魔鬼洞的水位振盪
透過地下水系的天窗,我們能觀察到遠方地震波傳遞過來的資訊。
從1989年到現在,魔鬼洞裡的連續水位記錄儀,記錄下數百次地震引起的水位振盪。有趣的是,魔鬼洞對地震的敏感性還會隨著季節的變化而變化。秋天地震引起的水位振盪數值,比冬天的要高50% 。
魔鬼洞不能監測到所有的地震,它能監測到的地震,取決於地震的深度、規模和位置。通常情況下,它能監測到太平洋“火環”上,7級和7級以上的地震。
看圖片,太平洋火環是指環繞著太平洋一圈的地震和火山帶,處於亞歐板塊、太平洋板塊和印度洋板塊的交界地帶,
全長4萬多公里
。
當兩個板塊衝撞時,通常是大洋地殼俯衝到大陸地殼之下,會產生巨大的壓力,迫使地殼下方的熱岩漿上升到地表,形成大大小小的火山。當兩個板塊發散遠離時,又會導致裂縫和地震。
地震波傳導到封閉水體,比如湖泊池塘時,會引起水面振盪,激起波浪。
由地震引起的波浪,看上去像海嘯,所以魔鬼洞裡的水位振盪,稱為“沙漠海嘯”。
人跡罕至的沙漠裡,在魔鬼洞口安裝攝像機和水位監測儀,是為了測量地震波嗎?
並不是,魔鬼洞的監控裝置,主要用來觀察洞裡的小魚,地震波只是附帶資料研究。
與世隔離2萬年的小魚
魔鬼洞裡住著世界上最孤獨的一群小魚,學名魔鱂,意思是魔鬼洞裡的鱂魚。
魔鱂比鱂魚更小,只有
2、3釐米
的身長,雄魚一身亮藍色鱗片,雌魚是黃褐色。
魔鬼洞雛形在
6萬年前
形成,生物學家推測,魔鱂與其它魚類隔離,獨自在洞裡生活了大約
2萬年
。
等等,剛才不是說魔鬼洞的洞底跟死亡谷地下水系連通,怎麼現在又說魔鱂與世隔離?
因為小魚只生活在24米以上的上層水域,它以附著在巖壁上的矽藻為食
。陽光照射到巖壁上,矽藻得以存活。在陽光抵達不到的深水處,沒有矽藻,也沒有吃矽藻的小魚。
生活在狹小洞穴裡的魔鱂小魚,是目前為止,地球上所有脊椎動物中,地理分佈範圍最窄的一種。
魔鬼洞上層水域,水溫恆定為
33°C
,含氧量極低,水中溶解氧只有
2.5-3.0 ppm
。這樣的環境裡,大部分魚類都無法生存。
在缺氧的時候,魔鱂小魚會抑制新陳代謝,長達2.5小時不用呼吸氧氣。
適應了特殊環境裡的生活,也意味著魔鱂小魚無法在其他地方生存,這是世界上唯一的一群魔鱂。
從
1950年代
開始,生物學家一直在統計魔鱂小魚的數量。通
常春天有200條,秋天繁殖期有450條。
到了
1970年代
,農業抽取地下水,魔鬼洞的水位下降,小魚數量也大幅減少。最慘的一次,是
2004年
山洪衝擊魔鬼洞,小魚只剩下了
38條
。
為了保護小魚,魔鬼洞已經不再允許潛水,勘探地形了。
現在小魚的數量有所恢復,
2022年
春天的統計資料中,魔鱂小魚的數量達到
175條
。
總結
地震引發的“沙漠海嘯”會不會傷害到魔鱂小魚?
不會。9月19日
墨西哥地震引發的水位振盪,持續了
30分鐘
。振盪平靜後,沒有監測到有死魚。近年來由地震引起的水位振盪,都沒有影響到小魚生活。
水位振盪會衝擊掉巖壁上的矽藻,短期內,魔鱂小魚的食物會減少。不過,很快就能恢復,小魚不會受到影響。
如果沒有魔鬼洞裡這群獨一無二的魔鱂小魚,魔鬼洞只是一個普通的地下洞穴。不會受到這麼多的關注,也不會連續多年記錄下地震波引發水位振盪的資料。
2022年秋天的魔鱂小魚數量統計安排,即將開始,期待找到更多的小魚。
好了,魔鬼洞的秘密先聊到這兒。
關注法蘭西is培根,為你講解自然界的秘密,下期見。
參考資料:
1、Response of Water Levels in Devils Hole, Death Valley National Park, Nevada, to Atmospheric Loading, Earth Tides, and Earthquakes
2
、Devils Hole Pupfish Spring Season Population Count Highest in 22 Years