迈克尔山是一座神秘的火山。只有少数人曾登上过它顶部的偏远的桑德斯岛，在尼克尔森博士(伦敦大学学院地球科学)率领的探险队之前，没有人登上过它的顶峰。从太空中透过几乎持续不断的云层瞥见的那几次景象让火山学家们很感兴趣。

“几十年来，人们都知道迈克尔山的山顶存在持续的热异常。一个比周围地区热得多的热点。”尼克尔森博士说。

“我们从世界各地其他拥有这些热点的‘敞口’火山中了解到，它们的顶部火山口内通常有活跃的熔岩湖。”

稳定的熔岩湖是一种罕见的地质特征。它们需要在来自地球深处的气体和岩浆提供的热量和表面的热量损失之间保持谨慎的平衡，以保持熔融状态。在地球上大约1500座活火山中，只有7座目前或最近拥有一座活火山，尼克尔森和她的团队想要证实迈克尔山是第八座活火山的怀疑。

迈克尔山地处偏远，气体不断排出，这也使它成为研究火山喷发如何影响当地环境的理想自然实验室。该岛最近的有人居住的邻居是1200多英里外的福克兰群岛。

尼克尔森博士说:“很少有其他地方有这样的原始环境，你知道你在环境中取样的每一种微量金属都来自火山。”

该团队曾希望利用岛上一些未受影响的降雪作为饮用水。然而，当他们测试附近的一些积雪时，他们发现这些积雪是深酸性的，完全不能饮用，这是火山对该岛环境影响程度的线索。

尼克尔森博士说:“我预料到会有一些相互作用，但我从未预料到会有这么强的相互作用，所以突然间这成为了一个主要的研究焦点。”

桑德斯岛是南桑威奇群岛的一部分，南桑威奇群岛是一个火山群岛，横跨南大洋约200英里。这种类型的岛弧在世界各地都有发现，形成于地球上的两个构造板块碰撞，一个被迫压在另一个下面。

尼克尔森博士说:“这确实是一个了解更成熟弧线发展的窗口。”“整个岛弧本身非常有趣，因为从地质学上讲，它是地球上最年轻的火山弧之一。”

像这样的岛弧是世界各地数百万人的家园。除了对火山弧如何随着地质时间的推移而发展提供新的认识外，研究小组希望在这里学到的经验教训将有助于提高人口稠密地区火山的喷发预测和监测能力。 

未完成的业务

这次探险标志着尼克尔森博士胜利地重返迈克尔山，她于2020年首次访问迈克尔山，当时她和另一组研究人员乘船前往南桑威奇群岛的几个岛屿。在桑德斯岛短暂停留期间，他们试图登顶火山，但眩目的白茫茫的天气意味着他们不得不在到达山顶前折返。

她说:“当时我很伤心，因为那次探险花了三年时间才凑齐。”“我把我的心和灵魂都投入进去了，我知道我们只有这一次机会，而机会之窗已经在我面前关上了。”

尽管遇到了挫折，研究小组还是从弧形沿线的几个岛屿上收集了岩石样本，以告诉他们正在喷发的岩浆的类型以及岩浆是如何形成的。

回家后，尼克尔森博士为欧洲地球物理联盟的网站打印了一篇关于她这次航行的文章。国家地理学会看到了她的文章，并于2022年2月联系了她，提出赞助她重返迈克尔山。在接下来的九个月里，她与协会合作组建了一支新的探险队，团队专注于收集气体和环境监测数据，并首次登上了这座火山。

2022年11月，尼克尔森博士和她的科学家、工程师和登山者团队从福克兰群岛启航，开始了1266英里的海洋之旅，到达迈克尔山脚下。

经过一个多星期的航行，穿越了充满风暴的南大洋，这里有世界上最汹涌的海洋，探险队到达了桑德斯岛。他们沿着狂风肆虐的海岸搭起了大本营，等待合适的天气窗口来尝试登顶。

在等待的过程中，研究小组收集了火山底部周围的数据，并设置了地震仪来记录地球的任何隆隆声。

“这是一个如此偏远而有趣的地方，从未有过任何地震记录，所以这是一个独特的机会，”安娜·费雷拉教授(伦敦大学学院地球科学)说，她没有前往该岛，但正在分析地震数据，并帮助从莱斯特大学采购地震仪，莱斯特大学是探险队的另一个合作伙伴。

为了登顶，该团队需要攀登1000米，穿越裸露的、被冰川覆盖的、被雾遮蔽的陌生地形。这个岛非常偏远，飞机在紧急情况下无法抵达，所以任何医疗后送都需要几天时间才能穿越波涛汹涌的海洋返回。

伦敦大学学院地球科学系的若昂·拉奇博士说:“这是一座相当不为人知的火山，有很多裂缝，事实上，没有人去过山顶，这是一个相当具有挑战性的事实。”“对攀登进行现实的风险评估，并预测情况会如何，这很有挑战性。”

零下的气温，每小时60英里的狂风和冰冷的雾，携带着沉重的科学设备，艰难地爬上斜坡。当他们接近山顶时，能见度下降到只有几英尺。

“然后，乌云就美丽地散去了，风也停了，这里变得绝对平静和宁静;你会真切地感觉到自己离其他人有多远，”尼克尔森博士说。“和我周围的团队一起站在山顶上，就我个人而言，那是我职业生涯中最自豪的时刻之一，我有一个了不起的团队来分享它。”

研究小组收集了尽可能多的数据。他们驾驶一架小型无人机进入火山口，捕捉到下面小熔岩湖的第一张清晰图像，证实了地球表面存在岩浆。在几个小时的时间里，他们的气体采样器分析了从岩浆中渗出的二氧化碳、二氧化硫、水和硫化氢的羽状物。

尼克尔森博士说:“从科学的角度来看，一切最终都是一致的。” 

数周的实验室工作

尼克尔森博士专注于火山对环境的影响。喷出的火山气体和微量金属可以溶解在水滴中，然后以雨或雪的形式返回地球，尼克尔森博士在落在火山口逆风处的高酸性雪中注意到了这一点。为了了解火山气体如何通过水循环进入环境，她现在正在分析从岛上各种水库收集的样本，包括地下水、新鲜的雪和冰川冰。

她说:“我们正在寻找像铜、铅和锌这样的火山污染物，所有这些元素都可能在环境中肥沃或有毒。”“这对火山地区的水质有重大影响，因为雨水是火山地区的主要饮用水来源。”

拉奇斯博士利用气体数据和2020年探险队采集的岩石样本，正在构建地表下岩浆的图像。火山气体的组成反映了它们最后一次与岩浆相互作用的深度和压力，为科学家提供了岩浆储存在哪里以及新岩浆何时进入火山系统的见解。通过分析火山口喷出的气体的化学成分，以及锁定在凝固的喷发岩石中的微小气体，Lages博士能够绘制出火山下面的岩浆“管道系统”。

“我们需要岩石的深层信息来模拟我们在地表看到的东西，”他说。

虽然他们的气体数据表明，在地表附近有一个稳定的浅层岩浆团，与山顶的熔岩湖一致，但其他数据显示，迈克尔山只是一个轻微沉睡的巨人。

尼克尔森博士说:“当我们在山顶上看到陨石坑的大小、陡度和尺寸时，令人难以置信。”“这表明，在它的历史上，这座火山有一个更爆炸性的过去，真正形成了那个陨石坑。”

卫星数据似乎显示，2016年有一次火山灰丰富的火山喷发，而在2020年，研究小组在积雪表面发现了新的熔岩“炸弹”。埋在地下的地震仪也发现了这座山不动的迹象。

费雷拉教授说:“从地震数据来看，这座火山肯定非常活跃。”“即使只有几天的数据，我们也获得了相当多的本地事件。”

它如此活跃，使它成为未来潜在研究的一个有吸引力的地点。

费雷拉教授说:“在大多数火山爆发之前，都有某种前兆地震活动。”“地震经常发生在火山周围，但在火山爆发之前，它们往往有特定的特征。”

科学家们的目标是通过收集更多活火山的数据来提高对火山爆发的预测，其中迈克尔火山是一个明确的目标。尼克尔森博士希望有一天能带着一套地震仪和能够进行卫星通信的气体传感器回到这个偏远的岛屿，将它们安装在岛上，以远程监测火山。

尼克尔森博士说:“如果我们能开发出足以抵御极端条件的新技术，我们能做的就没有极限了。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。