环球科学|地下的这场大火，已经燃烧了6000年

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【环球科学|地下的这场大火，已经燃烧了6000年】
在澳大利亚，从悉尼向北约4小时车程外有一座国家公园，名为“燃烧山自然保护区”（Burning Mountain Nature Reserve）。正如名字所说，在这里的地下，一场大火正在燃烧，并且已经燃烧了几千年。
编译 | 二七
审校 | 李诗源
“燃烧山”的真名是温根山（Mount Wingen），在当地原住民的语言中， “温根”就是“火焰”的意思。如果你来到这座公园——这里现在依然对游客开放——你并不会看到火焰，但随处都能感受到燃烧的痕迹：地表被白色的烧结物、黄色的硫酸盐和红色的铁氧化物染成了橘红色；空气中飘荡着烟雾和硫磺的气味；摸一摸，地面也是热的。事实上，这场看不到的大火正在你脚下30米深处猛烈燃烧。
这是一种“煤层火”（coal seam fire），是地下的煤层持续闷烧形成的。如今，全球有几千处煤层火，但温根山这一处是目前已知燃烧时间最久的。一些研究者估计，它已经燃烧了约6000年，现在正以每年1米左右的速度向南移动。
“没人能准确说出火焰山下的大火已经达到了怎样的规模，你只能推测。 ”英国帝国理工大学的吉列尔莫·赖恩（Guillermo Rein）教授曾在2014年来到这里，他在游记中写道，尽管无法直接看到煤层火的位置，但你依然能找到大火发展的轨迹，比如那些刚刚烧过的地方会覆盖一层白白的灰烬，并且没有植物生长。

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“在大火还没烧到的地方，你可以看到美丽的桉树林。然而一旦地下的火烧过来，就绝不会有任何植物存活了，连杂草都不会。 ”赖恩说， “而当大火烧过后，再过20~30年，森林就又长回来了。但森林的植物类群已经变了——大火塑造了这里的植被。 ”
真实的“寂静岭”
煤层火的危险之处在于，一旦被点燃，这类大火就很难被扑灭，直到燃遍整个煤层。温根山的煤层火虽然燃烧了很久，但多亏这里远离居民区，因此没有对附近的居民带来太多直接威胁。然而美国宾夕法尼亚州的森特勒利亚镇（Centralia）就没有这么幸运了。
森特勒利亚镇本是一个拥有上千人口的热闹小镇，以生产无烟煤著名，但丰富的煤炭资源也使得这里的非法采矿活动屡禁不止。记录显示， 1962年5月， 5名消防公司的员工被请来镇上清理垃圾，这个垃圾处理场位于一个废弃的露天矿坑旁边。这5位员工像往常一样，将垃圾焚烧了一段时间后就扑灭了火焰。
但他们没有注意到的是，垃圾场的火焰从露天矿坑进入了森特勒利亚镇地下纵横交错的矿道内。从那天起，镇上开始频繁发生火灾。起初，频繁的火灾并未引起政府足够的重视。然而居民逐渐发现，地面开始塌陷，甚至有居民险些被吞没，地面的裂缝处也冒出了明显的硫磺味。 1979年，加油站老板、当时的镇长约翰·柯丁顿（John Coddington）把一根油尺插到一个地下储油罐里，他本来想检查还剩多少汽油，但震惊地发现储油罐里的温度高达近78℃ 。
此时，在更深处闷烧的煤层里，温度可能达到了1000℃ 。在镇上，除了刺鼻的气味和地面塌陷之外，还有大量居民由于一氧化碳中毒被送去医院。人们对地下的大火束手无策，只得抛弃曾经的家园，森特勒利亚镇从此被彻底废弃，甚至成为了游戏《寂静岭》（Silent Hill）的原型。如今，这里的煤层火已燃烧了近60年，但地下煤层燃烧释放的烟雾，还缭绕在《寂静岭》中的小镇上。

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煤层火如何燃起
需要说明的是，关于森特勒利亚镇煤层火的起因有诸多猜测，那次垃圾处理事故只是其中之一。而对于温根山这场持续了几千年的大火，我们也无法确定它最初是怎么燃起来的。
对温根山煤层火的第一次记录是在1828年，当地一位农场工人说他在这里发现了一座火山。仅仅一年之后，在1829年，地质学家利弗兰德·威尔顿（Reverend Wilton）就发现，所谓的“火山”其实就是煤层火。此后的测量结果显示，这场火已经移动了大约6.5千米，如果按目前每年一米左右的移动速度计算，这里已经燃烧了至少6000年。
在当地文化中，温根山是一片神圣的土地。在传说中，一位英勇的战士被山底的“魔王”（Evil One）抓住后，用火炬点燃了整座山。当然这只是个传说，相比森特勒利亚镇被人类活动点燃的煤层火，研究认为，这里的煤层火更可能是自然起源的。
“我们当然无法完全排除人为活动（引发了这场大火），但是更可能是自然因素导致的。 ”赖恩解释道， “可能是闪电引发的野火点燃了某处出露的煤层，或是煤层‘自燃’ 。 ”
当煤层处于较浅的位置时，可以接触到足够的氧气，如果恰好遇到高温天气，阳光充足，最表层的煤就会迅速吸热升温，引发“自燃” 。研究显示，不同品位（矿石中有用组分或有用矿物的含量）的煤自燃所需温度不同，最高需要140℃ ，最低仅需35℃ 。
更让赖恩担心的是，随着全球变暖，或许会出现更多的煤层“自燃”现象。而反过来，煤层火也会释放大量的温室气体，进一步加剧气候变化。
这些燃烧的煤炭除了会释放二氧化碳、甲烷等温室气体外，还会释放一氧化碳、氮氧化物、汞等有害物质。同时，熊熊燃烧的大火也在吞噬着宝贵的化石能源。
根据Global Forest Watch（一款森林动态监测和预警的在线系统）的估计，每年煤层火会消耗2000万~6亿吨煤炭。而根据《新华每日电讯》2021年2月4日的报道，中国仅宁夏贺兰山汝箕沟矿区，每年就有约115万吨被誉为“乌金”的太西煤被烧损，直接经济损失约10亿元。按目前火势预测， 50年后，汝箕沟矿区保有的太西煤就可能燃烧殆尽。

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燃烧山还将燃烧多久
温根山底的煤层火还会烧多久？没有人知道。我们既不知道这里的煤层延伸了多远，也不知道它延伸向何处。至少目前来看，这里的火还会持续燃烧。
“在没有人为干扰的情况下，这里能烧几千年。火焰的高温会使地表膨胀、开裂，更多的氧气会顺着裂缝进入地下，供给煤层火的燃烧。 ”赖恩感叹道， “火为自己创造了‘烟囱’和氧气通道。 ”
有趣的是， 2014年赖恩到访这里时，他注意到火场的前方20米左右就是一条小河。或许在未来十年内，我们可以期待一下这场火会发生的变化。 “煤层火或许会冲破地表，带来明显的火焰和更高的温度，就像1828年它被误认为是火山时那样。 ”
“或者如果煤层向深处延伸，它也许会自然熄灭。如果我们在有生之年能见证已经燃烧几千年的大火熄灭，也会是一件神奇的事。 ”
参考链接：
https：//www.sciencealert.com/this-mysterious-fire-in-australia-has-been-burning-non-stop-for-at-least-6-000-years
https：//guillermo-rein.blogspot.com/2014/06/natures-sport-and-burning-mountain.html
https：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166516215300707
https：//www.globalforestwatch.org/blog/fires/embers-under-the-earth-the-surprising-world-of-coal-seam-fires/
http://www.xinhuanet.com/mrdx/2021-03/11/c_139801582.htm

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