近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室李偉研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、卡迪夫大學(xué)及葡萄牙海軍水文研究所科研人員，揭示了全球海島火山噴發(fā)形成海岸的侵蝕速率隨時(shí)間衰減的共性演化規(guī)律。相關(guān)成果發(fā)表在地球科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊Journal of Geophysical Research: Earth Surface（《地球物理學(xué)研究雜志:地球表面》），南海海洋所副研究員趙中偉為論文第一作者。

火山噴發(fā)不僅是地球內(nèi)部能量在地表釋放的劇烈表現(xiàn)，也是塑造“藍(lán)色星球”最重要的造陸過(guò)程之一。噴發(fā)過(guò)程中堆積的大量火山灰和熔巖，能夠形成新的大洋火山島或熔巖三角洲，這些新生陸地長(zhǎng)期以來(lái)是夏威夷、亞速爾群島和加那利群島等地區(qū)機(jī)場(chǎng)、港口、農(nóng)業(yè)及旅游開(kāi)發(fā)的重要空間來(lái)源。然而，這些新生島嶼常孤立于大洋之中，直接暴露于復(fù)雜的海洋動(dòng)力環(huán)境，海岸長(zhǎng)期遭受海浪侵蝕沖擊。因此，噴發(fā)新生海岸侵蝕的演化趨勢(shì)，成為制約其安全開(kāi)發(fā)和災(zāi)害防范的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)1952年至2022年間全球12處火山噴發(fā)形成的新生海島海岸開(kāi)展系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)其侵蝕速率普遍呈現(xiàn)“早期快速侵蝕、后期逐漸減緩”的規(guī)律性趨勢(shì)。同時(shí)，研究人員利用反冪函數(shù)方程成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)該規(guī)律的高精度數(shù)值擬合，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)依據(jù)海岸巖性類型進(jìn)行分組時(shí)，模型擬合精度顯著提升。

該研究不僅揭示了火山噴發(fā)新生海岸侵蝕的共性演化規(guī)律，加深了對(duì)海島地貌演變過(guò)程的科學(xué)認(rèn)知，也為火山海島的空間開(kāi)發(fā)規(guī)劃及海洋防災(zāi)減災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了重要的理論支撐。

本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院廣州分院院長(zhǎng)青年人才基金和廣州市基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)一般項(xiàng)目等資助。???

論文信息：Zhao,Z.,Mitchell,N. C.,Quartau,R.,&Ramalho,R. S. (2025). Systematic slowingof initially rapid retreat of new coastsformed by historical eruptions in volcanicislands. Journal of Geophysical Research:Earth Surface,130,e2024JF008058.

論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2024JF008058

圖1?1952-2022年間全球12處海島火山噴發(fā)形成新生海岸的區(qū)域位置示意圖。

圖2?海島火山噴發(fā)形成海岸的侵蝕速率隨時(shí)間衰減共性規(guī)律的數(shù)值擬合示意圖。