科尼亚盆地上的天坑 图片来源于论文
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撰文 | clefable
审校 | 二七
“气候危机来了”，今年9月，气候组织350 Türkiye在位于土耳其中部的科尼亚盆地一个巨大的塌陷坑（sinkhole，也称为天坑）附近，展开了这样一条横幅。据土耳其独立新闻媒体Bianet的报道，这个举动是为了让人们关注气候危机对土耳其水资源和农田的影响。
这个巨大的天坑只是散布在科尼亚盆地上700多个大大小小的天坑之一。当地的人形容它们“就像是被宇宙怪兽”打出来的一样，其中最大的一个天坑直径达到了228米，深约171米。
科尼亚盆地上的天坑 图片来源于论文
科尼亚盆地素有“土耳其的粮仓”之称，这里种植着延绵数千里的玉米、小麦和甜菜等作物。天坑通常突然塌陷形成，其中有很多就横亘在农田之间，且还会逐渐变大。
一些天坑周围围上了防护的铁丝网，还有一些周围什么也没有。站在这些天坑的边缘，会给人一种头晕目眩的感觉。但由于很多天坑位于农田之间，当地的居民还是会继续在天坑周围的田地间耕作。一些天坑的下方其实并不瓷实，如果往其中填土还可能引起第二次塌陷。幸好，目前还没有塌陷坑出现在居民区。
充满空洞的地层
科尼亚盆地的面积约5万平方千米，海拔约1000米。从地图上看，它由两块子盆地和夹在两者中间的奥布鲁克高原构成。科尼亚盆地上的天坑由来已久，从数千年起，奥布鲁克高原上就出现了天然天坑，至今已有193个之多。
科尼亚盆地上的天坑 图片来源于论文
它们由石灰岩中的空洞坍塌形成，从空洞上方往下去看去，常能看到裸露的基岩。这种塌缩也特别容易形成大且深邃的天坑，比如，当地最大的、直径为228米的天坑——Kızören天坑就位于这里。
熟读地理的朋友，应该能看出这是一种典型的喀斯特地貌。这种地貌主要由岩溶作用产生，这是指地表和地下水体持续侵蚀可溶性岩石的现象，经常出现在灰岩地层中。在科尼亚盆地的表层土壤之下，其实也是这种地貌。
这些盆地的最表层是新鲜的覆盖层，主要由第四纪以来沉积的黏土、粉砂、砂和砾石组成（第四纪指的是约258万年前至今的地质年代）。而下层是支撑它的基岩，这些基岩形成于距今数百万年的晚中新世至上新世，富含灰岩等碳酸盐岩。
在地下，来自更深处岩浆中的二氧化碳和含硫气体，会顺着岩石缝隙往上爬升，溶入流经基岩的地下水。这些气体会进一步放大溶岩作用，增加水体对灰岩的侵蚀，导致空洞越来越大。如果水体被抽空，上方的基岩和覆盖层难以自我支撑，就会塌陷，形成天坑。
科尼亚盆地上的天坑 图片来源于论文
这也是土耳其的地质学家最为担心的一类天坑，它们都和覆盖层有关，具体可分为两种。一种是塌陷坑，这种天坑一般边缘清晰，有时也会很深，看上去更像是一个巨大的洞，而还有一种是覆盖层沉降坑，一般边缘较为模糊，存在凹陷的斜坡，相对会更浅。根据今年1月，一项发表于《工程地质》（Engineering Geology）杂志的研究，目前该盆地已经出现了23个覆盖层沉降坑和559个覆盖层塌陷坑，其中最大的深度约75.3米。
这篇论文的作者通过收集数据，初步揭示了这类天坑出现的过程。他们发现从2000年至2010年每年平均会出现3个塌陷坑，而2016年至2019年每年达到了32个。2020年之后情况有所缓和，下降到了每年22个——他们推测，可能是因为地下的空洞正在减少。
逐年增加
科尼亚盆地是一个封闭的盆地，该盆地的河流和地下水永远无法流入大海，而是汇聚成一系列湖泊。这里遍布盐湖、淡水湖、沼泽地等水域，而所有这一切都依靠地下水来维持。不仅如此，这里的地下水还平衡着覆盖层和喀斯特地貌。而覆盖层天坑在数十年来密集出现，正是和地下水被抽走有关。
这还需要从科尼亚盆地的农业说起。科尼亚盆地虽然具有繁盛的农业，但这里也是土耳其最干旱的地区之一，年降水量为300～350毫米，且经常发生干旱。而随着气候变化，这个地区的平均气温上升了2至3摄氏度，降水量却减少了10-25毫米。
从20世纪60年代开始，当地的耕作者开始通过钻井和水泵抽取地下水用于灌溉。开始只有部分地区会如此，但之后抽水灌溉逐渐扩散到了很多的地区。根据《工程地质》论文中的描述，这些地下水井深约50米至250米，一直打到了下层地层的含水层中。如今，科尼亚盆地约有13万口水井抽取地下水，其中约79%都属于非法水井。
图片来源：Unsplash+
另一件发挥推动作用的事情是，过去20年来，当地的农民逐渐放弃了雨养小麦，开始种植需水量更大的作物，特别是甜菜和玉米。这种与气候并不匹配的种植的模式，也加剧了地下水枯竭。
更多的危险
根据2024年一篇发表于《地球科学》（Geosciences）的研究，自21世纪初以来，因为大量的地下水抽取，科尼亚盆地的地下水位就开始下降。2000年至2014年间，科尼亚盆地的地下水位平均下降了约20米，等到2022年，下降幅度已增至了40米。而根据一项发表于2007年的研究统计，当时，当地的居民抽取地下水的速度已经高达8.86亿立方米，已经超过了含水层每年的年补给量（6.17亿立方米）。
这些天坑出现最频繁的时间是每年的8月和9月，约占总数的40%。《地球科学》论文的作者认为，每年这个时候，持续抽水和高强度灌溉对覆盖层的影响可能叠加，促使了天坑的形成。
一些天坑会在另一些现存的天坑附近形成 图片来源于论文
而另一方面，由于地下水的抽取，科尼亚盆地已经出现了大范围的地面沉降带，其沉降速率高达90毫米/年。
除了担心天坑突然出现在居民区，研究人员还担心天坑和地面沉降会波及当地也是欧洲最大的太阳能发电厂之一——卡利翁-卡拉皮纳尔太阳能发电厂，以及连接着周围城市的高速公路。据调查显示，该区域位于一个极易发生新沉降的塌陷区附近，且该地区的地面沉降速率高达60毫米/年。此外，另一个会受到影响的是，该地区一个位于湖下的天然气储存区。该区域的沉降速度是最高的区域之一，达到100毫米/年。
正因为如此，很多科学家正在对天坑出现的位置进行分析，并判断之后哪些区域更容易出现新的天坑。他们发现，在空间位置上，覆盖层沉降型天坑大多与盆地下方在第四纪时期活动或者错动的断裂带密切相关。这里由于更容易出现岩石裂隙和地下水通道，因此也会更容易形成空洞。
图片展示了不同阶段，天坑形成的数量 图片来源于论文
在发表于《工程地质》的那篇研究中，研究人员绘制了一张地理地图，发现25.8%的新天坑位于距离现有天坑100米以内，约一半的天坑（48.3%）位于250米以内，约三分之二（65.2%）位于500米以内。这项结果无疑能够帮助科学家预测哪些区域更容易受到天坑的影响，并制定相应的应对措施。
另一方面，当地的政府正在鼓励居民种植更符合盆地气候和水资源的作物，比如葡萄和本地的小麦品种，延缓地下水的枯竭。一些专家认为，气候危机确实加剧了当地的根本问题，但不是根本原因，这些天坑的出现是人为造成的。
参考链接：
（https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-026-03052-z）
https://www.bbc.co.uk/future/article/20260624-droughts-are-transforming-the-turkish-landscape-with-massive-sinkholes
https://www.aa.com.tr/tr/gundem/afadin-calismasinda-konya-kapali-havzasinda-684-obruk-tespit-edildi/3767073
https://futurism.com/science-energy/droughts-sinkholes-farmland
https://www.mdpi.com/2076-3263/14/1/5
https://bianet-org.translate.goog/haber/the-climate-crisis-is-here-new-campaign-highlights-sinkholes-in-konya-basin-323343
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013795225005769
https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-026-03052-z
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