近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質實驗室李偉研究員團隊，聯(lián)合英國曼徹斯特大學、卡迪夫大學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間衰減的共性演化規(guī)律。相關成果發(fā)表在地球科學領域國際權威期刊Journal of Geophysical Research: Earth Surface（《地球物理學研究雜志: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)不僅是地球內部能量在地表釋放的劇烈表現(xiàn)，也是塑造“藍色星球”最重要的造陸過程之一。噴發(fā)過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，這些新生陸地長期以來是夏威夷、亞速爾群島和加那利群島等地區(qū)機場、港口、農業(yè)及旅游開發(fā)的重要空間來源。然而，這些新生島嶼常孤立于大洋之中，直接暴露于復雜的海洋動力環(huán)境，海岸長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，成為制約其安全開發(fā)和災害防范的關鍵科學問題。

研究團隊對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。同時，研究人員利用反冪函數(shù)方程成功實現(xiàn)了對該規(guī)律的高精度數(shù)值擬合，并進一步發(fā)現(xiàn)，當依據(jù)海岸巖性類型進行分組時，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，加深了對海島地貌演變過程的科學認知，也為火山海島的空間開發(fā)規(guī)劃及海洋防災減災風險評估提供了重要的理論支撐。

本研究得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、中國科學院廣州分院院長青年人才基金和廣州市基礎與應用基礎一般項目等資助。???

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間衰減共性規(guī)律的數(shù)值擬合示意圖。