《美国国家科学院院刊》圣安德鲁斯大学团队利用硫同位素技术揭示1831年神秘火山喷发真相！

近日，英国圣安德鲁斯大学的William Hutchison博士领导的研究团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了他们的最新研究成果。该研究通过先进的硫同位素分析技术，成功揭开了1831年一次重大火山喷发的神秘面纱。这次喷发曾导致北半球气候降温约1摄氏度，并在极地冰芯和历史文献中留下痕迹。

长久以来，关于这场喷发的具体位置一直存在争议。一些假说将其与地中海费迪南迪亚岛的一次水成岩浆喷发联系起来，认为那次事件可能通过岩浆-地壳相互作用额外释放了硫。然而，Hutchison博士及其团队通过对覆盖1831年火山事件的冰芯档案进行高分辨率多参数地球化学分析，得出了不同的结论。

硫同位素分析结果不仅确认了一次主要的北半球平流层火山喷发，而且重要的是，它排除了外部蒸发岩硫的重大贡献，从而反驳了之前对费迪南迪亚岛喷发作为源头的假设。研究人员在多个冰芯样本中发现了低钾安山岩-英安质玻璃碎片构成的隐伏火山灰层。这些火山灰层出现在1831年夏季，就在平流层硫沉降之前，其化学成分与库页群岛链上的Simushir岛上的Zavaritskii破火山口最年轻的普林尼式喷发相吻合。

放射性碳定年法进一步证实了Zavaritskii在过去300年内有过一次喷发，而估算的喷发体积也符合5到6级的规模。根据重建的数据，Zavaritskii的辐射强迫值为−2 ± 1 W m^-2，与1991年的皮纳图博火山喷发相当，足以解释随后的全球气温下降。这一发现解决了多年来关于1831年神秘火山喷发来源的争论，同时展示了硫同位素技术在确定火山活动历史记录中的重要价值。

Hutchison博士表示：“我们的研究不仅澄清了历史记录中的一个重要空白，还强调了跨学科研究方法在理解过去气候事件方面的重要性。随着更多关于自然历史的信息被揭示，我们能够更准确地预测未来的气候变化模式，并制定相应的应对策略。”

这项研究由英国研究与创新（UKRI）基金支持，旨在建立新的冰芯地球化学技术，以更好地理解火山活动的频率及其对地球的影响。Hutchison博士希望促进火山学家、历史学家和古气候学家之间的跨学科合作，以便更全面地理解大型火山事件引发的环境和社会动荡。

硫浓度 (A)，δ34S (B)，和 Δ33S (C) 的时间序列针对NGRIP1（北格陵兰冰芯项目1）。蓝色填充符号代表测量值，而白色填充符号则是背景校正值

这些格陵兰冰芯和其他地方的其他冰芯提供了地球化学线索，确定了该岛火山在1831年气候变化爆发的原因。（引自科学杂志）

原文信息：

W. Hutchison, P. Sugden, A. Burke, P. Abbott, V.V. Ponomareva, O. Dirksen, M.V. Portnyagin, B. MacInnes, J. Bourgeois, B. Fitzhugh, M. Verkerk, T.J. Aubry, S.L. Engwell, A. Svensson, N.J. Chellman, J.R. McConnell, S. Davies, M. Sigl, G. Plunkett, The 1831 CE mystery eruption identified as Zavaritskii caldera, Simushir Island (Kurils), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
122 (1) e2416699122,
https://doi.org/10.1073/pnas.2416699122 (2025).

William Hutchison博士作为一名专注于活跃和古代岩浆系统的地球科学家，致力于整合地球物理、地球化学及地质学数据集，以揭示驱动岩浆系统的基本过程，并探索如何安全且可持续地开发这些系统所提供的资源。研究主题涵盖了裂谷火山活动、火山监测、地热勘探以及矿产资源。通过这些研究，希望能够增进我们对地球内部动力机制的理解，并为应对自然挑战提供科学依据。作为英国研究与创新（UKRI）基金的获得者，正着手建立新的冰芯地球化学技术，用以探究火山活动在地球上的频率及其影响。我希望促进火山学家、历史学家和古气候学家之间的跨学科合作，以便更全面地理解大型火山事件引发的环境和社会动荡。