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

研究发现,南极洲冰盖下面的堆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遭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)下方堆积物的情况,但是研究人员认为,南极洲其它很多地方的地下堆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形成的。

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)引见说,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)的新方法进行调查。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,一个由四人组成的调查队终于成行。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。“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,威兰斯冰流下面的堆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堆积物。分析显示,这些堆积物厚度在半公里到2公里不等。进一步分析显示,大约有几百米深的堆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,以下的堆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,是这些古老的堆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,也进入这些堆积物、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,下面的堆积物有水,这些冰流滑动很快。”

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、厚厚的堆积层。它们也影响着位于它们上方的冰流。

版权声明:站务发布 发表于 2022年5月9日 10:02。
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