位于肯尼亚北部图尔卡纳湖中的图尔卡纳南岛的一部分，图尔卡纳湖是世界上最大的沙漠湖泊

气候变化以多种方式造成破坏——引发飓风、热浪、洪水、干旱和野火。如今，地震、大陆裂谷（或大陆分裂）和岩浆生成也加入了这一行列。这是发表在《科学报告》上的一篇新论文得出的结论，该论文进一步印证了科学家们日益增长的共识：地球大气过程会以令人意想不到的方式影响其地质过程。

“板块构造力最终在驱动大陆裂谷中起主导作用，”新西兰奥克兰大学高级讲师、地质学家詹姆斯·缪尔黑德（James Muirhead）说道，他是该论文的第一作者。“然而，我们的研究表明，气候在调节大陆裂谷的速率方面起着关键作用，而大陆裂谷的速率又会引发更强烈的地震或火山活动。”

湖的研究。图尔卡纳湖位于肯尼亚北部，长155英里，宽18英里。肯尼亚北部位于东非大裂谷，该地区拥有众多深湖和构造断裂带。研究人员收集了图尔卡纳湖下方27条断层的地震数据，回顾了过去1万年的历史——这段时间跨度见证了东非的诸多变迁。

大约从9600年前开始，一直延续到5300年前，非洲大陆经历了被称为“非洲湿润期”的气候条件。从5300年前至今，非洲湿润期之后的气候条件占据主导地位。顾名思义，这两个时期中，第一个时期气候温暖湿润，降雨充沛，洪水频发；第二个时期气候则较为干燥，部分地区出现沙漠化现象。当地的湖泊也随之发生了相应的变化。

“图尔卡纳湖的水位反映了区域‘水文气候’，”地球科学教授、该研究的合著者克里斯·舒尔茨在随研究成果发布的一份声明中表示。“在大约9600至5300年前的湿润时期，湖面水位比现在高出数百英尺。”

反过来，这也对湖泊下方的地层产生了影响。水很重，每立方米重达2200磅——在图尔卡纳湖这样大小的湖泊中，这个重量会迅速累积。所有这些水的重量都会产生持续的向下压力，抑制裂谷活动和岩浆流动，使地下区域保持相对平静。至少，当湖泊满水时，情况就是这样。但随着气温升高和降雨减少，水位在几个世纪内会下降多达450英尺，从而释放出大部分压力——并使地层开始活动起来。

“我们发现，当湖泊水位较低时，断层滑动速度更快，产生的岩浆也更多，”舒尔茨说。其他同样经历干涸的湖泊下方的这种活动增强，可能对整个东非大裂谷的地下断裂带的形成起到了一定的作用。

非洲绝非唯一可能出现这种现象的地方。穆尔黑德、舒尔茨及其同事指出，冰岛和美国西部黄石地区也存在类似的现象，即水位升降导致地震活动时而减弱时而增强。上一次冰河时代末期，覆盖地球北纬大部分地区的冰盖消融，也可能以类似的方式释放出强大的构造力。

“多项研究表明，冰川的消退……导致北美和欧洲断层线的活动加剧，”穆尔黑德说。“同样，人们推测，地球中洋脊的岩浆生成也会随着地球冰期和间冰期海平面的变化而改变。”

与大多数需要数百万年才能完成的地质过程不同，水位升降发生得相对较快。“如此大幅度的湖水位下降可能需要数百年时间，而湖水负荷减少带来的应力变化几乎会立即作用于图尔卡纳湖的断层线，从而增加断层活动的可能性，”缪尔黑德说道。“岩浆系统对这种压力降低的响应可能需要更长的时间，大约数千年。”

短期来看，这可能不会构成问题——至少就图尔卡纳湖而言是如此。研究人员引用气候模型指出，未来二十年该地区的降雨量将会增加。这可能会导致局部洪水——洪水本身也会造成破坏——但同时也会使湖泊水位上升，增加其蓄水量，并抑制地壳运动。

这些影响并非逐次降雨或逐季变化就能发生的，而是以十年或百年为单位逐步显现。然而，就行星动力学而言，这些时间窗口相对较短，这对政策制定者、开发商和保险公司都具有重要意义，他们在制定长期规划时必须将地震活动纳入考量。

“如果我要对像图尔卡纳这样的大陆裂谷中的断层线进行灾害评估，”穆尔黑德说，“我需要考虑当前的气候状况和相关的湖泊水量如何影响其活动速率以及由此产生的地震可能性。”

“我们发现，当湖泊水位较低时，断层滑动速度更快，产生的岩浆也更多，”舒尔茨说。其他同样经历干涸的湖泊下方的这种活动增强，可能对整个东非大裂谷的地下断裂带的形成起到了一定的作用。

非洲绝非唯一可能出现这种现象的地方。穆尔黑德、舒尔茨及其同事指出，冰岛和美国西部黄石地区也存在类似的现象，即水位升降导致地震活动时而减弱时而增强。上一次冰河时代末期，覆盖地球北纬大部分地区的冰盖消融，也可能以类似的方式释放出强大的构造力。

“多项研究表明，冰川的消退……导致北美和欧洲断层线的活动加剧，”穆尔黑德说。“同样，人们推测，地球中洋脊的岩浆生成也会随着地球冰期和间冰期海平面的变化而改变。”