地球力量第一集 ....W.
这是我们的行星：地球。
这个世界不断变化，令人迷醉，充满自然奇观。
地球还有很多方面有待探索，很多很多。
要知道，我们的行星在太阳系中是一无二的。
也许在整个宇宙中，也是如此。
45亿年的时光让地球形成了独特地貌。
并成为生命的家园。
我名叫：伊恩斯图而特。我将为您介绍
我们星球的运行机理。
我要介绍的是：火山。
火山深具破坏力，令人恐惧。
也是我们这个星球上最根本的力量之一。
火山是地球系统的一部分，它持续不断地重新塑造改变著地貌
火山是地球诞生生命的关键。
她将地球从其经历的最深重危机中解救出来。
而且，火山已经与生命构筑了一种伙伴关系
从而使地球适宜居住。
埃塞俄比亚，东非。
这是阿法地区，盗匪猖獗。
因此我乘坐埃塞俄比亚军方的直升机一起出发。
我前往地球表面一处最炎热、最偏远的地方。
去寻找地球上最强大的，运作中的那种力量。
设备真够多的，因为有很多困难的攀爬等著我们。
我们脚下是近期冷却的熔岩表面，乾燥脆弱。
跑那麽远的路，来观察地球上最非凡的火山之一。
厄塔阿里
这名字对当地阿法人而言，就是「烟山」的意思
据信，该火山持续喷发的时间比地球上任何其它火山都要长。
但是没人能够完全确定这点
因为对该火山的研究仅仅开展了40年。
我有幸目睹过许多火山。
但我从来没有看见过一座火山
在火山口中有个永久性的熔岩湖
该火山的特殊性，还在于另外一个原因。
要想弄明白，我必须下到火山环形口裡
近距离仔细观察
这儿的岩石很锋利，很脆弱，
说真的，有点害怕。
就是这样，好的，好的。
我垂直下降100米.
我要一直等到太阳落山，以便近距离观察
这是因为熔岩活动夜间看来更加壮观。
这是我能安全到达的最近距离。
哇，看那裡，太壮观了。
我的意思是，经过如此艰难的旅程，才到达这裡
不过这番景象让一切都物有所值。
我正站在一座活火山的边缘。
紧挨著一个巨大的、由熔化岩浆构成的湖。
除了一种纯粹的奇观，
这个熔岩湖还是一扇窗户，让我们瞭解地球深处
它帮助我们理解这种塑造地球的力量。
请看加速后的岩浆运动。
熔岩从火山口的一侧冒出，随著熔岩冷却，形成一层黑色的外壳。
然后，在下方不断翻搅熔岩的驱动下，这层硬壳穿过湖的表面，
最终硬壳沉落。
这种熔岩沉落的过程影响了我们的整个星球。
地球热能的作用远远不止为火山提供能源。
它持续塑造著地表
并且创造了地球产生生命必须的条件。
为了理解地球内热的来源，
你必须返回到45亿年前，
我们星球刚刚诞生的时刻
也许您对它不大熟悉，可这就是地球的样子。
也就是数块岩石,他们围绕太阳公转，并相互碰撞。
这样的碰撞产生了庞大无匹的热能。
最终，当行星表层冷却后
这两个渠道产生的热量都被困在一个巨大的热核裡。
地核温度等于太阳表面的温度。
这就是地球庞大热量的来源。
正是这些热量驱使著如今的火山。
地球的热核不断释放难以想像的热能。
经过45亿年，剩馀的热量还有如此之多。
火山是地球内热活动的最明显的例子。
但是这个内热还不断的重新塑造著
地球的表面。
它使地貌持续变动，沧海桑田，永不停歇。
冰岛使我们准确瞭解地球内热是如何持续塑造地貌的。
熔岩通常位于地下数百公里处
在冰岛，这裡的熔岩距地面要近得多
充满戏剧性的效果
充满硫化物的烟，和气泡翻腾的池子都提示著地下存在的能量。
天然加热的池子密佈全岛
这使得泡噪成为举国喜爱的嗜好。
可是当地人也许并不能准确地掌握泉水加热的原理。
冰岛下方12英里处
有块庞大的超热熔岩物质，被称为地柱。
它宽100多英里，深度至少为370英里。
它于大约5千万年前形成，
从地核升起的热量不断维持著这一地柱。
这一庞大地柱的作用，绝不仅仅在于加热冰岛的温泉。
冰岛本身就是由这一地柱造就的。
1963年，那裡展示了冰岛在过去生成时的景象。
紧靠海面下的一座火山爆发，物质喷出海面。
并生成了一座新的岛屿，被命名为苏尔特塞岛。
1千5百万年前，冰岛必定也是这样初次冒出海面的。
但冰岛不同寻常，不仅仅在于它位居炙热地柱之上。
但是它也是由地球的内热塑造而成了这座小岛。
这是全世界最早形成的,
在这裡已经存续了8个世纪。
从空中俯瞰，您就会体会到该岩壁的非凡之处。
这是地表的一道裂缝，一眼望不到头。
然而这仅仅是整体中极其微小的一部分。
这是地壳上一个巨大板块的边界。
这个边界超过4000英里
从这裡开始，下探大西洋
穿越美国，一路延伸，直至加利福尼亚。
这个板块就是：北美板块。
地壳分裂为七大块，称为板块。
这些板块庞大无匹，他们包含整个大陆
并远远延伸至海底。
假如剥离大西洋，两大板块在
海底一路蜿蜒，
直至跃出海面，
穿过冰岛，
最终连接辛威裡尔的岩壁。
这些陡峭的岩壁从前是一个整体
但受到熔岩下方庞大地质力量的作用
陆地被分裂开
其原理是：受到地核加热的高温岩石上升，
在接近地表时，岩石向两个方向伸展，
并逐渐失去热能，
最终，温度已经下降许多的岩石向下沉降。
在岩石伸展的过程中
地壳被牵引分离
这正是大陆移动的终极原因。
2亿2千5百万年前
我们的行星面貌与如今截然不同。
所有的大陆都联为一体，称为泛古陆。
随著板块移动，这个超级古陆分裂开来。
随著大陆在全球漂移，生成了新的海洋。
最终形成了如今我们熟知的世界。
板块的移动从不停止，
在遥远的将来，各大陆将再次连为一体
构成一个新的庞大的超级大陆。
这就是板块分离产生的后果，
可是当他们碰撞另一块时，产生的后果更加震撼。
我们行星上绝大多数壮观山脉形成的原因，都是板块碰撞。
像新西兰南岛，
这些雄伟山峰盘踞西岸，绵延500公里，
跌宕起伏，纵贯全岛。
一千万年前
澳洲板块和太平洋板块的撞击
形成了如今我们熟知的新西兰。
沿著撞击区域，地面弯曲
一列山脉隆起
新西兰的山脉形成于5百万年前。
听起来很古老
不过这点时间，在地质学裡，只是一眨眼的功夫
然而即使是在如此短的时间裡，这些山峰已经成长为巨人。
许多超过一万英尺高。
所有巨大山脉都是在大陆碰撞过程中，如此生成的。
使用地球表面产生褶皱。
欧洲的阿尔卑斯山脉
南美安第斯山脉
中亚喜马拉雅山脉
他们都相对年轻，都诞生于最近的板块碰撞中。
有的时候，您能亲自见识他们成长的苦痛。
地震是一种恐怖的破坏性力量。
整座城市被彻底毁灭，人员损失惨重。
地球造山时，就会伴随地震。
应力不断积聚，直到它突然释放。
2005年10月，一场地震袭击了巴基斯坦北部，喜马拉雅山脉西侧地区。
Muzaf farabad镇附近区域,
被彻底夷为平地。
但监视附近区域高度的卫星揭示出
地震还带来了其它变化。
图片中用红色和黄色显示出，
震中东侧的山峰，在震后升高达整整十米之多。
数千次这样的过程,
使得喜马拉雅山脉成为地球最大的山脉
正是由于地球内热迫使两块大陆碰撞，才造成了这种现象。
儘管他们十分巨大，可是他们不断被侵蚀。
只要有足够时间，
有一种力量能够彻底摧毁他们
就是：水
讽刺的是，
正是山脉本身造成了侵蚀他的降雨
山脉越高
空气就必须爬升得越高，从而穿越山脉
因此空气冷却，浓缩成云，云生则雨降。
云生则雨降。
水的能量效果惊人。
只有在激流中搏击过的人，才能领会河流强大的力量。
这个峡谷深达数百米，
完全是由河流切割而成。
它由新西兰沙特欧瓦河分割而成
河流持续不断地磨损著岩石，
河流持续不断地磨损著山脉，
磨损著岩石，
这个峡谷还在不断加深。
河流不仅仅侵蚀岩石，还将岩石以泥沙的形式，从山脉中带入大海。
这种作用，规模庞大。
在南美，亚马逊河从安第斯山每年带走20亿吨岩石，
并堆积到大西洋。
在印度次大陆
发源于喜马拉雅高处的恒河
每年要磨掉大约10亿吨岩石
并倾泻到下游1900英里外的印度洋裡
要是没有板块运动生成新的山脉
水将最终彻底侵蚀地球上所有的陆地。
很难想像，如果板块不再运动
我们的行星最终将成为一个水世界。
也许需要的时间无比漫长，
但是最终，所有的陆地都会被侵蚀乾淨，冲刷到海洋裡，
地球将被一个巨大海洋覆盖
因此，正是由于板块碰撞，持续推动土地隆起，
我们的脚下，才能有坚实的土地，以供站立。
一场永无终结的战争持续塑造著我们的世界。
战争的一方是地球的内热，他不断推动土地隆起
另一方是侵蚀土地的力量。
地球的内热
以另一种深刻的方式改变了我们的行星
这种改变也许是最为关键的。
一切始于大约40亿年前。
这裡是罗托鲁阿，位于新西兰北岛。
这是地球最活跃的火山区域之一
可能数百万年前的地球也是类似的。
年轻的地球对人类而言，宛如地狱。
讽刺的是，正是这样的火山活动为地球 历史上最重要的变化，创造了合适条件。
火山为地表提供了
温暖、水分、和重要的化学物质搭配
这样的组合使地球不可避免地
迎来了那绝对重要的事件。
无人确知此事细节
大约在40亿年前，我们的行星见证了生命的诞生。
这些池子的化学性质十分独特，
与早期地球的情况十分类似。
布鲁斯多年来一直研究这些池子。
他要向我展示地球最初生命可能是如何诞生的。
没有时间机器让我返回从前，因此只能
对我们判断与当时情况类似的事物进行观察。
这些温泉与早期地球的情况，极其、极其类似。
水温是多少。
水温是75摄氏度
手指伸进去，绝对会烫伤。
充满了硫化氢，很毒。
水裡另外还有一点砷。
确信这裡面没有生命，我看的都是什麽？
亿万生活在水裡的有机体。 就像是橙色纤维一样。
对于这些生活在橙色纤维裡的微生物而言，
水裡这些有毒的化学物质就是营养丰富的汤了。
这样的池子在早期地球十分普遍。
正是这样的火山活动
为生命的诞生提供了适合的化学物质
山:在我们的地下深处，
岩浆正释放出诸如二氧化碳、二氧化硫之类的气体
它们都是这些微生物成长的食物。
火山就像供应商一样提供所有的营养物质。
它是驱动整个系统的热能发动机。
这样的火山池是生命诞生成为可能的地方。
另外有种理论认为火山创造的其它地点
可能是生命诞生的地方。
热液喷口
这个系统同样也是火山活动的产物
存在于大洋最深的底部。
如今，它支撑著异常丰富的生命。
有人认为40亿年前，
这些喷口造成的高温和
丰富化学物质刺激了生命的诞生。
火山的作用远远不局限于推动生命的诞生。
在养育与防护生命方面，火山的作用也举足轻重
地球幼年时期
太阳的亮度不比如今。
实际上，那时太阳比如今要冷30％。
植物沐浴在黯淡太阳微弱得多的阳光裡，
当时地球实际上面临冻僵的危险。
正是火山为年幼虚弱的地球提供了温暖
不过具体的方式与您的猜想可能不同
温暖地球的，并非火山喷出的熔岩，
而是火山喷出的某种非凡气体
这种气体就是：二氧化碳
如今我们认为二氧化碳是危险的气体，
它改变气候，并因而引发浩劫。
不过事实上，二氧化碳对地球而言，一直是至关重要的
二氧化碳有助于留住大气层内的热能， 否则这些热量将散失到太空中。
为了理解二氧化碳对地球的重要性，
看一下地球邻居的情况。
火星是一片冰冻荒原，平均为零下60度。
原因是火星大气层没有足够二氧化碳来保暖。
金星处在另一个极端，
其表面温度高得足够融化铅,原因并 不仅仅是因为与太阳的距离更一近
也是因为金星大气中的二氧化碳含量为地球的数千倍。
早期地球的火山活动远远多于如今,
这是因为当时地核热得多。
这提供了足够的二氧化碳来补偿虚弱的太阳。
防止了地球被冻僵
因此早期生命才得以倖存。
但火山为地球生命做的贡献，还不止这些。
大约6亿年前，火山还触发了地球历史上最伟大的进化飞跃。
西澳大利亚鲨鱼湾，
是地球上某种最古老生命的家园。
这些圆石是由一层又一层的细菌构成的。
被称为「叠层石」。
在地球漫长历史的大部分时间裡，
这就是地球上最高级的生命形式。
叠层石统治世界，时间长达大约20亿年，没有受到任何挑战。
而且没有任何迹象表明，这种状况会发生些微改变。
但是地球和叠层石将要面临一场大难，
或许一场前所未有的最深重危机。
大约7亿年前，地球开始降温。
是一次冰河时代的发端。
没人能确定发生原因，
冰从地球两极不断蔓延，直至将整个 世界拖入一个漫长的冰封冬季。
某些科学家称这段时期为「雪球地球」。
因为当时整个行星看起来就是一个冰球。
有人认为地球是冷的但是并没有完全冰冻。
去木星看看，您对地球当时可能的模样就有些概念。
欧罗巴是木星卫星之一
冰冻现象可能是地球数百万年前的一面镜子。
仅仅知道地球的模样，
并不能准确体会到当时的情况。
冬季阿尔卑斯高处的暴风雪， 是我能接触到的与当时最接近的情况。
如今地球表面平均温度为15摄氏度。
7亿年前，要冷得多了。
平均表面温度降至负50摄氏度
太阳热量大多数都会被反射回太空
看起来地球将永远无法回暖。
但显然，发生了某些事情。
出手挽救的正是火山。
火山喷发
突破覆盖整个行星厚厚的冰层。
那必定是个非凡时代。
与其最接近的是2004年
当时冰岛中部一次火山喷发即突破了冰层，并被摄像记录。
亿万年前的情况必定也是如此，
而且是全球规模的。
火山的热量肯定在冰层中熔化了一些孔洞，
但那并不是地球得救的原因。
功绩属于火山释放的数以吨计的二氧化碳。
随著火山继续喷发，
大气层中的二氧化碳含量稳定上升。
直至大约6亿3千万年前，
二氧化碳层的厚度已经足够
它截留的热量足以让地球摆脱冰冻的掌控。
终于，冰雪开始消融。
猛烈的暴风雨肆虐整个行星。
地球的天气开始变暖
短短数百年时间裡，
气温大幅上升
地球不将不再一样。
幸运的是，随著时间流逝，气候逐渐稳定
地球缓慢地恢复正常
？？？ Volcanoes had set the stage for a dynamic new era.
在澳大利亚南部，有这些变化的证据。
地球经历了漫长的冬季之后，生命开始演化
五小时行程后驶出Adelaide
古生物学家吉姆带我去看世界上最古老
和一些最珍稀的化石。
我们要前往弗林德斯区的一处秘密地点
在那裡你可以看见地球最早的複杂生命体的化石证据。
我们将要参观的区域从前是海底。
6亿年前，
海洋是能够发现生命的唯一地方。
温暖的地球带了变化。
10亿年的时间裡，地球只有单细胞微生物
他们最多只能够形成这种圆石，称为叠层石。
叠层石是地球生命的主要场所。
然后就是雪球期，全球冻结，生命灭绝。
这对生命有何影响？
新的生命形式出现。
地球生命史发生了一次革命。
我们能在岩石上发现之后短时期内出现的最早的大型生物的印记。
我们认为这就是最古老的多细胞生物，伊迪卡拉纪化石。
这些化石也许代表了
地球生物历史上，最重要的飞跃
不过这并不意味著很容易就能发现他们。
这个表面非常古老，首先清洁一下
然后把这块灰泥压上去
您就能亲眼看见... 看那裡
帕文克尼亚虫的印痕
看起来很像是图章戒指。
象某种商标 没错
这已经就是化石的全部了。
这是这种软体动物全部的印痕
正如同5亿6千万年前他们初次在海底时一样。
这和我所熟悉的那些化石完全不同。
我的意思... 我绝对不可能注意到他们的.
帕文克尼亚虫如今不可能吸引太多的关注，
但这种动物完成了一次巨大的进化飞跃。
与单细胞微生物不同，
它拥有头、皮肤、内部器官，是一种複杂生物。
在这下方我们能亲自看到某种大生物的痕迹，
至少有你手那麽大。
这是迪克逊水母,您可以看见他更小的细节。
一旦调好角度，
就会看见它身体各个部分的细节。
那儿还有3只。那儿另外还有1只。
彷彿是昨天才印上的
所有微小细节都完好
很漂亮
它能够长到超过一米长。
人们认为他们生活在海底
用皮肤吸收养分。
在这裡我们首次见证了多细胞生物。
今日的生物正是从他们发展演化而来。
在20亿年的时间裡，
我们的世界被微生物统治。
複杂的多细胞生命爆发出许多新的生物，他们有不同的体型和尺寸。
动物和植物在海洋中出现，
然后开始征服陆地和天空。
火山引发了伟大的进化飞跃。
可是强大的火山在地球生命故事中，还发挥著另外一种作用。
对人类这样的複杂生命的生存而言，依然是不可或缺的。
火山与一种生物达成的某种联盟搭挡关系，
在调节行星温度方面，发挥著作用。
或许很难相信，
他们共同合作，通过控制释放到大气层中的二氧化碳的数量
精细地调控地球温度。
整个过程起始于一个不太可能的地点
在海洋裡，有种微小的生物，叫做浮游生物。
他们单独的个体十分微小，
但是数量如此庞大，当浮游生物汇聚在一起时，
从太空都能看见。
每年，他们繁衍增生，形成巨大的雾霭，
海洋为之变绿。
海洋从大气层中吸收二氧化碳
浮游生物的生长消耗二氧化碳
浮游生物死亡后，
掉落海底。经过数千年，
他们逐渐转化成岩石。
巨量的二氧化碳，
这种为地球保暖的气体，
以这种方式从大气中被移除
那麽，如果故事到此为止，
我们的行星将...
逐渐变得越来越冷
幸运的是，一些特殊类型的火山不允许这种状况发生。
他们叫做俯衝火山。
在地球板块碰撞区域，
死亡浮游生物构成的、含有二氧化碳的岩石所处的海底，
俯衝陷落到地球深处。
这就叫俯衝。
在沉降过程中，这层岩石被加热
并且释放出二氧化碳。
随著火山爆发，气体重返大气层。
这就完成了这个非同寻常的循环。
火山和生命合作
让大气中的二氧化碳数量保持在适合的水平，
使地球保持在舒适的温度舒。
这个过程支撑了行星上所有的生命，
但为此付出的代价也是巨大的。
俯衝带火山是地球最暴烈的火山。
请看记录下来的一次最著名的爆发，
您就明白他们的喷发多麽震撼。
1980年5月，
美国圣海伦火山崩裂。
几分钟之内，超过1000亿立方英尺的火山物质
喷洒到四周区域。
自从喷发以后，圣海伦火山一直相当平静。
但是在它巨大的火山口裡，一块巨大锥状岩石正在生长。
在下方不断上顶的压力作用下，
圣海伦火山正在准备再一次爆发。
讽刺的是，俯衝带火山具有强大破坏力的原因在于它充满气体，
而它释放出的气体恰恰对地球至关重要。
这是让锁在岩石中的碳重返大气层的关键。
整个精细体系，有点像温控计一样进行调控。
并将温度维持在适合生命的范围之内。
自从地球45年亿年前形成以来，
地球内部热量不断奋争出逃
实际上，你能看到对地球整个历史而言
没有什麽比控制地球热量更加重要。
地球上没有其它力量比火山更为动盪，
更具破坏性，更加暴力。
火山是我们行星的生命力量。