本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
正是在第一次世界大战期间,人类战争对地貌的影响呈指数级增长。装备最先进军事技术——尤其是迅速发展的高能炸药——的大规模军队,摧毁了从西线,从英吉利海峡延伸至瑞士山脉的整个地貌。这场消耗战中最具代表性的地点之一,是法国城镇凡尔登周围的地区。
1916年2月21日,第一枚炮弹——口径38厘米,重量750公斤——由一门改装的远程海军炮发射,这门炮的绰号是“长筒马克斯”。在德国进攻之后,法国很快进行了反击。从1916年2月到8月,在200平方公里的区域内,据估计发射了6000万发炮弹。
所有这些爆炸摧毁了当地的植被,重塑并降低了地貌,同时也重新混合了自然形成的土壤层,并使下伏基岩破裂——这些几个月的影响在战争结束近100年后仍然可见。
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地理学家约瑟夫·P·胡皮和兰德尔·J·沙茨尔参观了凡尔登战场,以调查这场大战如何改变了地貌并影响了其进一步发展。炮火改变了土壤的形成方式和类型——如此之多以至于作者认为,现代炸弹和炸药的使用是如此重要的侵蚀因素,以至于它值得一个专门的术语:炸弹扰动。
图1.杜奥蒙堡,凡尔登防御工事的一部分,1916年之前和1916年4月/5月底(公共领域图像),布满爆炸坑。
当一个普通的第一次世界大战手榴弹爆炸时,它会挖掘出一个直径几米,深度1-2米的弹坑,而大型地雷还会挖掘出直径15米,深度超过10米的弹坑。
爆炸使浅层基岩断裂,并将物质(土壤和岩石碎片)重新沉积在弹坑的外缘,也形成了砾石喷射透镜体。随着时间的推移,贫瘠的弹坑将充满新的沉积物,特别是缓慢恢复的植被产生的落叶层。由于凡尔登地区的特征是地下水位较浅,许多弹坑都充满了水,形成了浅水池塘,在那里会积累细颗粒粘土和泥炭,导致土壤积水。
图2.2005年凡尔登炸弹扰动后的战场,由用户01.camille在维基共享资源上传(2005年),公共领域图像。
在干燥的弹坑中,断裂的基岩增加了水的渗透,并加速了石灰岩的化学风化。岩石中的裂缝也是蚯蚓的良好栖息地,因为两位研究人员观察到弹坑内的蚯蚓活动增加。蚯蚓不断地将表面的落叶层和植物残骸输送到弹坑底部,在那里,浸出的有机酸会侵蚀未受干扰的岩石。因此,在爆炸弹坑中,现在出现的土壤比在未受干扰的景观中更厚,后者出现的“自然”土壤更薄。
在第一次世界大战之后,“结束所有战争的战争”不幸的是,随后发生了许多其他——甚至更大、更具有炸弹扰动能力的——战争。据估计,二战期间在欧洲投下了13亿公斤炸弹,这个数字在越南战争中部署的1.27万亿公斤炸弹和炸药面前相形见绌。据估计,20世纪的所有冲突都移动了数十亿立方米的地球物质,这是人类世的另一个侵蚀性遗产。
参考文献
HUPY, J.P. & SCHAETZL, R.J. (2006): 引入“炸弹扰动”,一种特殊的土壤扰动和混合类型.《土壤科学》,第171卷(11):823-836
HUPY, J.P. & SCHAETZL, R.J. (2008): 法国凡尔登一战战场的土壤发育.《地质学》,第145卷:37-49
HUPY, J.P. & KOEHLER, T. (2012): 现代战争作为一种重要的动物地貌扰动形式.《地貌学》,第157-158卷:169-182