吞噬海水的“无底洞”
马里亚纳海沟的成因 ， 学界普遍认为与地质学紧密相关 。 地球的板块是处于运动之中的 ， 海洋板块和大陆板块互相碰撞导致了地势的起伏 。 海洋板块岩石的密度更大 ， 位置更低 ， 在碰撞中俯冲钻入大陆板块之下 ， 深入地幔后受高温影响渐渐熔化消亡 。
碰撞发生的位置很容易形成海沟 ， 靠近大陆一侧的板块则会形成岛弧及海岸山脉 。 此处的地质活动会十分强烈 ， 表现为活火山和地震频发区 。 马里亚纳海沟的形成原理亦是如此 ， 亚欧板块和太平洋板块相碰撞 ， 大陆板块即亚欧板块上升形成了岛弧 ， 海洋板块即太平洋板块下陷产生了马里亚纳海沟 。
这条海沟之所以这么深 ， 就是因为地质运动缘故 ， 它所在的位置也正好是板块俯冲地带 。 海沟最深处的“挑战者深渊”长期一眼引起学界广泛的研究兴趣 ， 2015年时 ， 美国海洋科研团队曾在水深10971米的“挑战者深渊”里部署了一些先进的水声侦听器 ， 这是一种利用水中声波对目标进行探测的装置 。
研究团队通过解读 ， 发现一种未知的低频噪音 ， 类似于海底地质活动的声音 ， 例如海底地震、海底火山喷发等 。 但这种低频噪音持续时间相当长 ， 研究人员一时难以判定究竟是哪种地质活动造成的 。
通过模拟 ， 研究人员猜测声波在海底会减速 ， 原因在于此处储存着大量的海水 。 这些海水由于板块运动而被带入地下 ， 堆积、储存在地幔中 ， 这意味海沟中的俯冲带在以极快的速度将海水吞没 。
猜想在2018年得到了证实 ， 美国华盛顿大学圣路易斯分校的科研团队马里亚纳海沟的海底布设了19个地震台阵进行观测 ， 记录了马里亚纳海沟近一年来的板块活动以及地震数据 。 研究人员随后从记录中提取了Rayleigh面波频散曲线 ， 反演获得了该区域垂直极化的S波速度结构图像 ， 进而推算出俯冲板块带入地球深部的水含量 。
该研究成果以论文形式被发表在《Nature》期刊上 ， 论文揭示了一个令人感到恐慌的事实 ， 那就是地球最深处的海沟正在大量吞噬海水 ， 其速度比科学家预先估计的还要快上4.5倍！
也就是说 ， 马里亚纳海沟百万年来大约吞噬了3000万亿吨海水 ， 算下来每年会吞没30亿吨海水 。 更令人忧心的是 ， 地球上类似这样吞噬海水的“无底洞”不止马里亚纳海沟一条 ， 位于希腊克法利尼亚海岛的爱奥尼亚海域也存在着一个吸水“无底洞” ， 每天都会吸入大约3万吨的海水 ， 目前已知的类似的吸水海沟大约有30条 ， 遍布全世界 。
水循环保持动态平衡
俯冲带的板块不会停止运动 ， 一旦它们继续移动 ， 会进一步带动海水往下流 ， 然而海水流动又反作用于俯冲带板块 ， 加剧板块俯冲的速度 ， 循环往复 ， 导致海沟吞没海水的速度越来越快 。 那么这是否意味着海水会被海沟吸光呢？这些流入海底的水都去了哪儿？
事实上 ， 我们完全不用惊慌 ， 马里亚纳海沟已经形成了至少6000万年时间 ， 海平面长久以来都没有大幅下降 ， 这就是说海沟大量吞没的海水并没有凭空消失 ， 这些海水通过地球内部的水循环系统重新回到了地面 。
海水被俯冲带板块带走渗入地壳后 ， 内部高温会迅速将其加热 ， 热海水通过海底火山、岩浆活动喷发又重新回到海洋 。 这些热泉经过一趟“地底之旅”还携带了大量“纪念品” ， 即地壳内各种水合物、溶解物、硫化物和各类金属 ， 构成了特殊的海底热泉生态 。
另一种方式便是海水通过陆地火山喷发进入大气层 ， 然后通过降雨的方式返回大海 。 火山爆发除了会喷出大量岩浆以外 ， 还伴随着成分复杂的火山气体 ， 气体中含有水蒸气、二氧化碳、二氧化硫、氮气等 ， 而水蒸气在其中的占比最大 ， 达到了总量的60% 。
当然也不是所有的地下海水都会很快回归海洋 ， 部分水源会长期以水合物的形式被储存在地壳中 ， 但它们最终也会通过循环来到地幔层并经由火山奔涌回到地面水循环之中 ， 只不过一过程会相当漫长 。
总之 ， 即便像马里亚纳海沟这样的“无底洞”在大量吞噬海水 ， 但水通过循环依然会保持动态的平衡 ， 这就是海平面多年来始终没有明显下降的原因 。
海平面上升潜藏危机
科学家们深知其中的原理 ， 自然不会担心海平面下降 ， 与之相反 ， 他们忧心而反而是如今海平面上涨的难题 。 碳排放量的增加致使全球温室效应加剧 ， 受气温变暖的影响 ， 南北两极的永久性冰川和冻土层大面积融化 ， 导致海平面在近年来持续不断上升 。
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