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天坑的猎人

在幅员辽阔的佛罗里达,一群地质学家从不缺生意。

去年5月的一天,一辆泥泞的卡车行驶在佛罗里达州盖恩斯维尔的一条土路上。它卷起了一团灰尘

O去年5月的一天,一辆泥泞的卡车行驶在佛罗里达州盖恩斯维尔偏远地区的一条土路上。它在一片尘土中停到了一间宽敞的绿色农舍前,农舍坐落在滴着灰色西班牙苔藓的柏树之间。马在小马厩里吃干草捆。这所房子坐落在四英亩的牧场和森林中,你可以坐在摇椅上喝上一杯甜茶,度过一天。但店主比尔·巴克斯特(Bill Baxter)满头是汗,倒不是因为天气热,他是一家医院的退休管理人员,头发花白,操着浓重的南方口音。

巴克斯特领着卡车上的人穿过他家后院,告诉他们他那天吓了一大跳。他那匹10岁的雪白骏马艾博特正沿着屋前的草坪漫步。当马走近院子中央那棵多节的老橡树时,它右前蹄下的土地变软了。巴克斯特从他家的门廊跑出来,把艾博特的蹄子从新挖的洞里放了出来。他凝视着下面狭窄而又漆黑的天空。“这很可疑,”巴克斯特想。

他有理由保持警惕。几英尺外潜伏着一个水池大小的陨石坑,随着时间的推移,这个坑越来越大。这是一个天坑,只是这个国家成千上万个坑中的一个,现在,巴克斯特担心,它正威胁着他的马和他的妻子。“如果情况变得更糟,”他说,“房子里还能有多安全?”

“据我所知,宪法允许你搬到你想搬的地方。你不会削减增长。”

巴克斯特的家位于天坑乡的归零地,这个地区被围困得如此之深,还赢得了一个不祥的绰号——天坑巷。虽然天坑遍布全球,但佛罗里达州尤其脆弱。该州位于脆弱的喀斯特地形上,是由石灰岩、白云石和石膏等可溶基岩的溶解形成的。造成天坑的罪魁祸首有两个:暴雨冲击地表和疯狂的开发破坏了含水层。

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据佛罗里达州地质学家乔恩·阿瑟介绍,该州有数万个天坑。自2006年以来,天坑索赔增加了两倍。就在我来之前,三个天坑吞没了一条街上的活动房屋。仅去年一年,美国就报告了3400个天坑,其中700个在佛罗里达州。地质学家和地球物理学家正在竞相预测下一个天坑会在什么时候、在什么地方出现。因此,当巴克斯特凝视着艾博特离开的洞时,他做了一件他唯一能做的事——他把这些天坑猎人称为“猎人”。

这些人来自位于盖恩斯维尔大学城、由科学家和工程师组成的地质灾害公司。他们受雇于巴克斯特(Baxter)等焦虑的居民、企业建筑商和保险公司,调查现有的地陷,并预测新的地陷。利用最新的工具和技术来测试地下异常,他们在佛罗里达的荒野中风暴,试图预测地下酝酿的威胁。

但他们不仅仅是在与大自然抗争,他们还在与更坚定的东西抗争:不断扩张的开发商和急切的房主们要搬到美国人口第三多的州。(2013年至2014年,该州新增人口29.3万人,即每天新增803人)。道路和停车场的扩建影响了天坑的可能性。阿瑟说:“我们在原来是原生土地或未被占用的土地上占用的足迹越多,我们就越有可能鼓励那些更容易出现天坑的地区。”

并不是说建筑商要把拖拉机退回去。“上次我检查的时候,宪法允许你搬到你想搬的地方,”佛罗里达州住宅建筑商协会(Florida Home Builders Association)的政府事务主管道格拉斯·巴克(Douglas Buck)简短地告诉我。“你不会削减增长。”

当地质学家们凝视着巴克斯特的坑时,这是一个挥之不去的提醒,提醒着像他们这样的科学家预测天坑何时会出现是多么困难。“这可能需要几百年甚至几千年的时间,”来自斯塔顿岛、皮肤黝黑、傲慢无礼的70岁老人安东尼·兰达佐(Anthony Randazzo)告诉我。他是地质灾害组织的联合创始人。“也可能是下周。”

危机?什么危机?:这座房子可能已经被佛罗里达无处不在的地陷吞没了,但对许多居民来说,这只是阳光之州的另一天。“如果你住在俄克拉何马州,你知道你面临着龙卷风的危险,”佛罗里达地质调查局的地质学家克林特·克罗姆特说。“在佛罗里达,你知道你有天坑的危险。”‬ 由地质灾害


W如果你像我一样在天坑巷长大,那就有点像在科幻电影的片场长大。我们小时候住在坦帕,已经习惯听到最近的地球巨洞袭击。它们可以在任何时间、任何地点撞击地面,从地面上张开嘴吞下任何东西——或任何不幸挡住它们去路的人。树林里有天坑,操场上有天坑,天坑里满是垃圾,满是水和黏稠物,到处都是鳄鱼。当我们听到一个新的天坑出现的消息时,我们就跳上土地车,以最快的速度去看那个大坑。

当我参观地质灾害办公室时,我看到了一个令人印象深刻的破坏画廊。门厅里挂着一张装裱好的照片,照片上一辆运货卡车在一个停车场的坑边摇摇晃晃地晃来晃去。一个巨大的坑,里面有房子和汽车,就像一个巨人的沙箱里的玩具。但其中最具戏剧性的一张是佛罗里达州温特公园(Winter Park)最著名、也是最具预兆的天坑的航拍照片:350英尺宽,75英尺深,用这位前州地质学家当时的话说,这是“史上最大的天坑事件”。

事件发生在1981年5月8日,就在几小时前,当地居民梅·罗斯·欧文斯(Mae Rose Owens)在屋外听到了她后来描述为“奇怪的嗖嗖声”。在接下来的几个小时里,社区的地下裂开了,吞噬了欧文斯的家、游泳池、附近的街道和一家汽车修理店的五辆保时捷。今天,造成400万美元损失的天坑是一个原始湖泊。但对于佛罗里达大学(University of Florida)的地质学家兰达佐(Randazzo)和地球物理学家道格拉斯·史密斯(Douglas Smith)来说,这是他们面临的挑战的一个迹象:下面脆弱的地面,上面雄心勃勃的建设者。

根据美国地质调查局(United States Geological Survey)的数据,喀斯特地貌覆盖了美国大陆的15%,但却覆盖了东海岸的40%。当其他岩石被风和天气逐渐磨损时,喀斯特地形在轻微的酸性降雨中也会被侵蚀。雨水不会流进小溪或河流,而是侵蚀基岩,形成裂缝、孔隙,最终形成洞穴。随着近地表石灰石的侵蚀,水流入形成了泉水。有时,地表仍然很薄,但完好无损,水会退到更深的基岩裂缝中,留下一个空洞,准备在地面最终塌陷时将其淹没:天坑。

他跑过大厅,想从科幻电影里找到一些东西:一个刚刚吞噬了他弟弟的天坑。

天坑出现的方式有两种,慢的和快的。较慢的部分被称为“覆盖下沉坑”,它们会逐渐散开,“就像沙漏里的沙粒,”70岁高龄的史密斯说。更引人注目的形式被称为“覆盖塌陷天坑”,属于冬季公园类型:在地表塌陷后几天甚至几小时内发生。

在所有的喀斯特地形中,佛罗里达是唯一易受天坑影响的地方,因为它的强降雨和多年的海水冲刷。覆盖在基岩上的薄薄的海砂和粘土层渗透性特别好,这使得下面的石灰岩更加脆弱,容易溶解。最古老的石灰石,以及被侵蚀最长的石灰石,沿着4号州际公路的岩脉,从坦帕东北方向切入到代托纳。较年轻的石灰岩,比如迈阿密地下的基岩,就不那么容易受到影响。“用我们的行话来说,十万年前的石灰岩是最近的,”Randazzo说,“相比于盖斯维尔4000万年的石灰岩。”

佛罗里达潮湿的天气为这个问题提供了一个培养皿。这就是Randazzo所说的“天坑天气”——一段时间内几乎没有降雨,然后是一场大风暴。在干旱期间,地下水位下降,削弱了沉积物层。当一场倾盆大雨袭来时,脆弱的沉积物会受到突然的重压,从而引发崩塌。2012年6月,热带风暴黛比(Debby)在一段干旱期之后带来了暴雨,给瑞士带来了数百个新的天坑。

但是佛罗里达要与之竞争的不仅仅是它的自然地形。佛罗里达和它的2000万居民正在给下面脆弱的基岩造成巨大的压力。问题在于不断开采含水层,破坏了地下的石灰岩。每一片浇灌过的草坪或填满的水池都威胁着岩溶的稳定。美国地质调查局(United States Geological Survey)的地质学家兰德尔·奥恩多夫(Randall Orndorff)说:“他们降低了地下水位,把它变成了抽水马桶。”

在正常情况下,降水击中地面,水渗入土壤和下面的岩石,形成天然地下水。但是,当地面覆盖着不透水的地面——道路、房屋、沃尔玛超市——雨水就会流入下水道和雨水沟。“坚硬的表面——屋顶、人行道、停车场——所有这些东西都会改变地表的水流,可能会把水集中到一个可能存在未知空洞的区域,从而导致坍塌,”佛罗里达地质调查局的克林特·克罗姆豪特说。

一旦新的住房社区建成,居民们不断地往地下抽水只会让问题变得更糟。美国地质调查局最近的一项研究得出结论,长期抽水会导致地下水下降,“有时会把流动的泉水变成干涸的天坑。”随着如此多的天坑形成,科学家们面临的挑战是,如何在它们吞噬下一个受害者之前找到它们。


一个兰达佐和史密斯是该州的天坑猎手,他们从事这一工作的时间比大多数人都长。20世纪70年代,两人在佛罗里达大学(University of Florida)当教授时相识。他们意识到,作为地质学家和地球物理学家,他们可以结合他们的专业知识,既了解佛罗里达的喀斯特地形,又应用工具来帮助分析潜在的威胁。他们不是当时唯一担心的人。1972年,负责监管奥兰多地区柑橘园的农业代理人亨利·斯旺森(Henry Swanson)警告当地市长,疯狂的开发——包括附近迪士尼世界的计划——将使该地区面临天坑的风险。(九年后,冬季公园的地陷发生了,斯旺森因此获得了“耶利米”的绰号。)

但警告这个问题是一回事,开发工具定位地下危险是另一回事。一个阳光明媚的傍晚,我和地质灾害的工程师团队前往盖恩斯维尔的卡纳帕哈公园,看看他们如何探测地下的问题。在这些工具中,有一种看起来像中型的、橙色的、没有轮子的割草机。但它实际上是一种探地雷达,能够拍摄地下的照片。当工程师在地面上拖拉这个装置时,它会向地面发射电磁脉冲,当它们碰到地下异常时反射回来。当数据被传输到计算机上时,它就会形成一幅地图,就像x射线一样,显示了隐藏的地形,包括一些可能表明有天坑的空间。

探地雷达可以提供高分辨率的地下图像,但穿透深度有限——大约15到25英尺。对于更大的深度(低于100英尺),但分辨率较低,天坑探测者使用一种叫做电阻率的技术。它的工作原理是向地面注入电流,电流在一系列相隔几英尺的金属桩之间传播。在我们站的地方,有几十根木桩朝树林走去,由一根黄色的长缆绳连接。当电流在表面下遇到异常时,电阻也会发生变化。这项技术在20世纪20年代被开发出来用于寻找金属矿石,但史密斯是佛罗里达州首批将其应用于天坑的地球物理学家之一。当遇到充满水的空腔时,电流的电阻会更低,导电性会更高。

在一个典型的调查过程中,工程师将花费大约40分钟进行探地雷达测试,然后使用电阻率进行大约90分钟的评估。当数据显示地表附近有一个发育良好的洞,表明有天坑活动的威胁时,该地区的居民将尽快撤离。为了进一步确认,卡车钻机被派往地下50至100英尺。如果锤子每次击打时停止前进超过几英寸,那么表面下的岩石就被认为是坚硬而稳定的。钻杆没有阻力,说明有天坑空洞。

计的人:地质学家、地质灾害组织的前雇员沃克·雷恩(Walker Wrenn)使用一种多极电阻率(MER)设备来探测天坑活动。这些红点是电极,向他的电脑输入有关他脚下地面深度和一致性的信息。‬ 由地质灾害

寻找天坑的新技术和替代技术正在出现。今年3月,美国国家航空航天局(NASA)透露,其雷达在路易斯安那州的河口(Bayou Corne)探测到一个巨大的天坑,一个月后,这个天坑于2012年8月坍塌。美国宇航局定期使用机载雷达监测地球表面的变化。在经过河口地区时,美国国家航空航天局的雷达发现,地面上有一块区域向两英亩大的天坑后来塌陷的区域移动了大约10英寸。美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的雷达科学家凯瑟琳·琼斯(kathleen Jones)去年表示:“这类数据在确定天坑可能扩大的方向方面可能有很大价值。”

在奥兰多的中佛罗里达大学,工程师们一直在通过建立模拟来研究天坑的形成。他们的过程包括切开一个油桶,在里面装满土壤,以及装有水和土壤温度监测传感器的PVC管。当传感器收集地面变化情况的数据时,水被倒入桶中,模拟降雨。

在最好的情况下,这种测试可以在破坏发生之前找到天坑。但并不是每个人或地方都如此幸运。


G地质学家德鲁·格莱斯布伦纳将永远不会忘记这个电话。2013年2月28日晚些时候,格拉斯布伦纳被派往一处刚刚倒塌的房屋进行救援。格拉斯布伦纳在佛罗里达州坦帕市一个名为布拉肯工程公司(Bracken engineering)的应急工程团队工作。

午夜刚过,当格拉斯布伦纳到达塞夫纳郊区的一所蓝色小房子时,他简直不敢相信自己看到的一切。仿佛大地正在吞噬那座两兄弟居住的房子。杰里米·布什正准备在自己的房间里睡觉,这时他听到弟弟杰夫尖叫。他跑过走廊,想从科幻电影里找到点什么:一个20英尺宽、30英尺深的天坑,刚刚吞没了卧室,他的弟弟也被吞噬了。杰里米几乎没能活着走出房间,直到天坑吞噬了他的弟弟,再也没有出现过。

专门研究天坑的Glasbrenner不仅被这一悲剧所震惊(这是仅有的三起天坑事故之一),而且没有迹象表明天坑潜伏在下面。他回忆道:“这栋建筑并没有像你想象的那么糟糕。”“它真的没有提前显示出问题的迹象,对于单个项目来说,你能做的不多。”

还有比跑车掉入地下更糟糕的东西:放射性废料。

佛罗里达并不是唯一一个因天坑而臭名昭著的州。2014年2月12日凌晨5点29分,位于肯塔基州鲍灵格林的国家克尔维特博物馆(National Corvette Museum)的运动探测器警报开始响起。有理由担心。这座11.5万平方英尺的建筑存放了70多辆珍贵的老式克尔维特。但当第一批急救人员到达博物馆时,他们没有发现任何窃贼。他们发现了一个45英尺宽、30英尺深的天坑,里面埋着8辆昂贵的克尔维特。

与其他坍塌的掩体不同,这一次并没有让当地人完全措手不及。博物馆坐落在一个著名的喀斯特地形上,离猛犸洞穴国家公园不远,那里有超过40平方英里的洞穴。“天坑是这里的一种生活方式,”博物馆发言人凯蒂·弗拉西内利(Katie Frassinelli)告诉我。弗拉西内利说,当博物馆在1994年建成时,开发商带了一个团队来检查该地区潜在的天坑。工程师们在大楼下面钻了25个洞,没有发现空洞。但事实上,最终坍塌的洞穴顶部就在下方五英尺处。

肯塔基地质调查局的地质学家James Currens说:“施工前对该地点的调查很不幸没有与洞穴相交。”“他们离砸到石头只有几步之遥,但没有一个洞通到洞里。”正如海龙斯所说,克尔维特洞穴凸显了一个不幸的事实,即对天坑进行尽职调查。“你可以大幅降低这种可能性,”他说,“但不能绝对肯定它不会发生。”

地质学家认为,持续的发展使问题变得更糟。根据房地产研究公司Metrostudy的数据,佛罗里达的新住宅建设在过去的13个季度中都在增长。佛罗里达住宅建筑商协会的巴克说,蓄水层的排水更多的是一个供需问题。“建筑商并不是在用水,而是住在房子里的人,”他说。“我们建造它们,但这是人们搬进该州的一个功能。”应该限制发展吗?“当然不是,”佛罗里达Hernando Bozzi Builders的Robert Bozzi说,他在过去的30年里一直在天坑巷建造房屋。“应该采取预防措施,”他补充说,比如探地雷达或钻天坑。

但是地质灾害组织的Randazzo认为建筑者没有采取足够的预防措施。“他们走进一栋建筑,打了四个小钻孔,然后说,‘你没事,开工吧。’他们没有意识到,也不想知道地下30或50英尺处发生了什么,那里有更令人担忧的物质。”

天坑尾迹可能对地下水造成的污染也是一个问题。喀斯特地形充当了一个海绵状的含水层系统,裂缝和洞穴就像管道一样,将水输送到溪流和湖泊。在佛罗里达州,超过90%的饮用水来自地下蓄水层。“这是一个很大的问题,”Orndorff说,“你必须聪明地在岩溶地区开发,因为你可以迅速地将污染物带入这些地区。”

还有比跑车掉到地上更糟糕的事情。1994年6月15日,佛罗里达州桑树市的一个有毒废物处理池下出现了一个110英尺宽、200英尺深的天坑。该地区正在开采磷矿,磷矿不仅有毒,而且具有放射性。负责此事的矿业公司IMC-Agrico不得不花费600多万美元来净化受影响的地下水。

还有另一个有毒的问题:垃圾。在喀斯特地区填埋垃圾是污染的一个配方,特别是因为喀斯特地区往往是肥沃的农业地区,有利于农业和作物种植。“天坑倾倒”——居民们在坑里倾倒垃圾——是一个如此严重的问题,以至于他们已经成为环保运动的目标。“在喀斯特地区活跃和不活跃的天坑倾倒的数量是惊人的,”弗吉尼亚保护和娱乐部门指出。

总而言之,这给任何想在该地区建造更多房屋的人的生计蒙上了阴影。正如佛罗里达州春山物业服务总承包商(Property Services General Contractors)的老板史蒂夫·卡尔普(Steve Culp)告诉我的那样,“这是这里生活的一部分。”我想说,这绝对会让我们在建造时更加谨慎。”

有一千个天坑的土地:这张美国地质调查局的地图强调了佛罗里达脆弱的土地。永无止境的发展对生态系统没有任何好处。“在大规模开发中,”国家地质学家乔恩·阿瑟说,“你正在改变含水层的自然水流和渗透模式。”随着时间的推移,这些变化有可能造成天坑。” 美国地质调查局


B在巴克斯特位于盖恩斯维尔的农场,地质灾害小组并没有在地下发现任何其他洞穴,这让巴克斯特松了一口气。

但是天坑的危险仍然存在。在科尔维特(Corvette)博物馆等备受瞩目的天坑事件,以及杀死杰里米·布什(Jeremy Bush)的天坑事件之后,尤其是在YouTube时代,人们对这个问题的意识有所提高。这可能会导致更多的天坑被报告。但什么是天坑的问题是更大的问题的一部分,这个问题涉及保险公司会承保什么,不会承保什么。然而,地质学家没有看到任何迹象表明天坑的数量将大幅增加。相反,更有可能的情况是,随着开发的扩展,将会有更多的原始岩溶地形被建造,更多的地下水被抽取,更多的天坑被破坏。阿瑟说,扩张越大,影响就越大。这就是为什么地质灾害公司的天坑搜寻者短期内不会失业。

至于马阿伯特,他很快就能再次自由地漫步了。巴克斯特用离农场不远的地方挖的沙子填满了院子里的天坑。“用了24辆卡车,”他说。他补充说,即便如此,“仍然存在严重的萧条。我会留意一切的。”


大卫·库什纳是书的作者,包括厄运的大师,也是《滚石》杂志。


本文最初发表于2015年5月的《错误》杂志。