研究发现南极冰盖下隐藏大量地下水


研究发现南极冰盖下隐藏大量地下水


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研究发现南极冰盖下隐藏大量地下水


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新研究发现 , 南极洲冰盖下面的沉积物富含大量的地下水 。 研究者认为 , 这可能是影响南极洲的冰流(ice stream)移动速度的重要因素——这些冰流就像乘坐“水滑梯”一样滑动很快 。 这份研究推测 , 南极洲上大量冰流的走向可能就是受到这些地下水系统的控制 。 这份研究所确定的是西南极洲(West Antarctica)下方沉积物的情况 , 但是研究人员认为 , 南极洲其它很多地方的地下沉积物可能都是这样的情况 。冰流是一种移动速度相对较快的冰层结构 。 南极洲的冰流每天大约可移动6英尺的距离 。 科学家发现 , 南极洲大陆90%的冰块流失都是以冰流形式造成的 。

这份研究的负责人美国斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography , 加州大学圣地亚哥分校下属的研究机构)博士后研究员克洛伊·古斯塔夫森(Chloe Gustafson)介绍说 , 他们选择以西南极洲的威兰斯冰流(Whillans Ice Stream)作为研究对象 , 因为关于这个地区已有的资料比较丰富 , 而且合作组另一个成员在2007年的时候 , 通过卫星数据发现这个地区下面似乎有一个湖泊 。 这些信息引起了研究人员的兴趣 。

以前的研究仅限于对冰层进行较浅的钻凿取得样品进行分析 , 古斯塔夫森决定组队到当地、利用一种名为大地电磁学(magnetotellurics)的新方法进行考察 。 古斯塔夫森说:“大地电磁学就像给地球进行MRI(核磁共振)扫描成像 。 从这些电磁扫描结果 , 我们能分辨出哪些信号来自冰块、哪些来自盐水、哪些来自淡水 。 ”
2018年 , 一个由四人组成的考察队终于成行 。 这是一趟非常危险的旅行 , 在那里要是遇到什么意外 , 很难等到救援 。 进入凶险的野外环境之前 , 他们先在南极洲罗斯岛(Ross Island)上的一个美国研究基地落脚 , 进行了两周的准备工作 。 古斯塔夫森告诉科技博客网站Gizmodo , “在每年的旺季 , 那里会有上千人居住 , 像个小镇 。 镇上有大众餐厅、旅店 , 还有健身房和两个酒吧 。 ”
这两周里 , 除了要打包帐篷、睡袋、食品 , 他们还向一位登山能手学习了怎样在雪地里凿出临时的庇护所、驾驶雪橇、搭帐篷等生存技能 。 最终他们抵达了目的地——位于西南极洲冰盖上的威兰斯冰流 。
在那里 , 他们选取八个地点 , 把电磁信号接收器埋在雪下一英尺深的地方 。 经过24小时后取出 , 把它们移动到几公里以外的地点再埋入继续接收信号 , 如此重复进行了六周的时间 。

通过分析搜集的信号他们发现 , 威兰斯冰流下面的沉积物内含有大量的水分 。 这是数百万年前南极洲还是一片露天海洋的时候留下的海洋沉积物 。 分析显示 , 这些沉积物厚度在半公里到2公里不等 。 进一步分析显示 , 大约有几百米深的沉积物内所含的水分是淡水 , 主要来自上面冰川融化后的水分 , 以下的沉积物内所含的水分开始带有盐分 , 越深盐分越高 。

他们猜测 , 这些地下水所含的盐分中的一部分 , 是这些古老的沉积物堆积的时候带来的 。 后来 , 顶层冰盖增厚 , 新结冰的海水内的盐分被推到冰层下方 , 也进入这些沉积物、溶入地下水 。 但是有的时候冰盖融化 , 海水又再回来填充 。 当然 , 目前这些还只是猜测 。

古斯塔夫森说 , 这些地下水可能对于南极洲的冰流起到显着的影响 。 “这么说吧 , 这些冰流就像乘坐水滑梯一样 , 下面的沉积物有水 , 这些冰流滑动很快 。 ”

【研究发现南极冰盖下隐藏大量地下水】研究组认为 , 这项发现对南极洲大陆其它地方的地质结构具有重要的借鉴意义 。 古斯塔夫森说 , 南极洲大陆其它地方的地下可能分布着很多这样的结构 , 即富含地下水的、厚厚的沉积层 。 它们也影响着位于它们上方的冰流 。

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