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揭秘阅树猜:透过树木看地震之谜!

我们知道,地震发生前,许多动物会有奇怪的举动,比如猫狗狂叫、老鼠搬家、鱼群出水等,据说这是因为它们听到了地下的动静,预知地震即将发生,为此而惊恐不安。现在,科学家发现,虽然植物口不能言,身不能动,它们也同样能感知到地震的信息并对此做出反应。

植物开花预报地震

科学家发现,有许多植物会在地震来临前开花:比如1976年2月初,中国辽宁海城发生强震前的两个月,那里的杏树提前开了花;1976年8月的四川松潘地震前,附近的玉兰花也开花了;印度尼西亚爪哇岛上生长着一种花,每当它在不应该开花时开花,当地就会发生地震或者火山爆发,准确率高达90%以上……

日本科学家对地震为何能引发植物的异常产生了兴趣。20世纪70年代,日本东京女子大学的岛山教授用高灵敏度的记录仪对合欢树进行了多年生物电位测定,旨在探究植物生物电与地震之间的关系。结果发现,合欢树的生物电受地震影响颇深,每当地震即将来临时,合欢树生物电的电流就大增,随着地震强度的减弱,其生物电的强度也随之减弱。

科学家推测,植物异常的原因与动物相似,均是因为感应到地震带来的各种物理变化。地震波震碎地底岩石时,会发出人耳听不到的次声波或超声波,这些异常声波改变了植物的新陈代谢,使它们在“错误”的时间开了花。而地震在孕育的过程中,会在地层中激发强大的电压和电流,合欢树受到地层中电流的刺激,其体内也出现了相应的电位变化。因此,我们通过观察植物的异常变化就能预测地震的发生。

植物记录地震历史

更神奇的是,植物不仅能预测未来的地震,还能记录过去的地震。我们说,年轮记载着树木的一生,哪一年水热条件好,树木生长得就好,哪一年年景不好,植物就活得苦兮兮,这一切都反映在年轮里。那么,地震也会影响当地植物的生长,地震的信息会不会被年轮记载下来呢?

答案当然是肯定的。比如一场大地震造成的植物损伤甚至死亡,会打乱植物的正常生长进程,这会反映在年轮中;地震后,即使植物幸存下来,接下来的许多年也会受到地震“余波”的影响,比如地面上升或下沉,会改变地下水的分布情况,地震后土壤中的水分和养料发生流失等都会改变植物的生活条件,这些变化会在年轮中留下痕迹;地震植物也不是没有好处,如果旁边的“竞争者”在地震中死去,幸存的植物就可以获得更多的养分,从而长得更高更大,年轮就会变得稀疏;等等。

不过,由于树木年轮反映的是植物每年的生长情况,因此“阅读”年轮只能将地震的发生时间锁定到年份。最近,科学家找到了一个新方法,能从树木中追踪到地震发生的月份了。

地震与树木有着复杂的联系

德国波茨坦大学的水文学家克里斯蒂安·莫尔观察到一个现象,2010年,智利马乌莱地区8.8级地震发生后,当地的水文情况发生了改变,地震后土壤渗透性增强,使地下水更容易从山脊流入山谷,导致山脊土壤缺水而山谷土壤富水。水分的改变自然影响了植物的生长,莫尔想通过观察植物细胞的变化,来研究地震与树木生长之间的关系。

研究人员分别从在智利海岸山脉的谷底和山脊上生长的6棵松树的树干上钻出了二十几个木塞,每个木塞比铅笔还细,长度则是铅笔的两倍。他们把木塞放在显微镜下,跟踪树环内细胞的大小和形状是如何随着更多的水而变化的。研究人员还测量了这些细胞中碳同位素碳-12和碳-13的比例如何变化,在光合作用中,植物吸收的碳-12多于碳-13,如果碳-12含量增多,可以说明树木进行了更多的光合作用,长得更快更大了。

结果发现,自2010年2月后,谷底的松树生长得比之前更好更快,而山脊上的树木生长得更慢——这么巧,这个时间点正是智利马乌莱地震发生的时期。莫尔很兴奋,如果这个结果具有普遍意义,就可以用来识别地震和其他导致植物短期生长变化的事件。

研究团队预备在更多的地点重复这项研究,看看该技术是否适用于不同的树种和气候条件。可以预计,这种新方法在相对干旱的地区能取得更准确的结果,因为干旱地区的树木对水分更敏感,得到额外的水时生长情况变化更剧烈。

研究人员希望,有朝一日,这种方法可能用于识别数千年前发生的地震,甚至那些没有文字记录的自然环境变化也会被记录在植物体内,而且时间可以精确到月份。生物记录结合地质记录将会建设更为立体的数据体系,对古代地震和其他影响地下水的事件做更准确的记录,对地质学、水文学乃至对社会都很重要。

学会“阅读”植物,我们就能从中得知未来与过去。

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