研究發現南極冰蓋下隱藏大量地下水

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【大紀元2022年05月09日訊】(大紀元記者張妮編譯報導)新研究發現,南極洲冰蓋下面的沉積物富含大量的地下水。研究者認為,這可能是影響南極洲的冰流(ice stream)移動速度的重要因素——這些冰流就像乘坐「水滑梯」一樣滑動很快。

這份研究推測,南極洲上大量冰流的走向可能就是受到這些地下水系統的控制。這份研究所確定的是西南極洲(West Antarctica)下方沉積物的情況,但是研究人員認為,南極洲其它很多地方的地下沉積物可能都是這樣的情況。

冰流是一種移動速度相對較快的冰層結構。南極洲的冰流每天大約可移動6英尺的距離。科學家發現,南極洲大陸90%的冰塊流失都是以冰流形式造成的。

這份研究的負責人美國斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography,加州大學聖地亞哥分校下屬的研究機構)博士後研究員克洛伊·古斯塔夫森(Chloe Gustafson)介紹說,他們選擇以西南極洲的威蘭斯冰流(Whillans Ice Stream)作為研究對象,因為關於這個地區已有的資料比較豐富,而且合作組另一個成員在2007年的時候,通過衛星數據發現這個地區下面似乎有一個湖泊。這些信息引起了研究人員的興趣。

以前的研究僅限於對冰層進行較淺的鑽鑿取得樣品進行分析,古斯塔夫森決定組隊到當地、利用一種名為大地電磁學(magnetotellurics)的新方法進行考察。古斯塔夫森說:「大地電磁學就像給地球進行MRI(核磁共振)掃描成像。從這些電磁掃描結果,我們能分辨出哪些信號來自冰塊、哪些來自鹽水、哪些來自淡水。」

2018年,一個由四人組成的考察隊終於成行。這是一趟非常危險的旅行,在那裡要是遇到什麼意外,很難等到救援。進入凶險的野外環境之前,他們先在南極洲羅斯島(Ross Island)上的一個美國研究基地落腳,進行了兩週的準備工作。古斯塔夫森告訴科技博客網站Gizmodo,「在每年的旺季,那裡會有上千人居住,像個小鎮。鎮上有大眾餐廳、旅店,還有健身房和兩個酒吧。」

這兩週裡,除了要打包帳篷、睡袋、食品,他們還向一位登山能手學習了怎樣在雪地裡鑿出臨時的庇護所、駕駛雪橇、搭帳篷等生存技能。最終他們抵達了目的地——位於西南極洲冰蓋上的威蘭斯冰流。

在那裡,他們選取八個地點,把電磁信號接收器埋在雪下一英尺深的地方。經過24小時後取出,把它們移動到幾公里以外的地點再埋入繼續接收信號,如此重複進行了六週的時間。

通過分析搜集的信號他們發現,威蘭斯冰流下面的沉積物內含有大量的水分。這是數百萬年前南極洲還是一片露天海洋的時候留下的海洋沉積物。分析顯示,這些沉積物厚度在半公里到2公里不等。進一步分析顯示,大約有幾百米深的沉積物內所含的水分是淡水,主要來自上面冰川融化後的水分,以下的沉積物內所含的水分開始帶有鹽分,越深鹽分越高。

他們猜測,這些地下水所含的鹽分中的一部分,是這些古老的沉積物堆積的時候帶來的。後來,頂層冰蓋增厚,新結冰的海水內的鹽分被推到冰層下方,也進入這些沉積物、溶入地下水。但是有的時候冰蓋融化,海水又再回來填充。當然,目前這些還只是猜測。

古斯塔夫森說,這些地下水可能對於南極洲的冰流起到顯著的影響。「這麼說吧,這些冰流就像乘坐水滑梯一樣,下面的沉積物有水,這些冰流滑動很快。」

研究組認為,這項發現對南極洲大陸其它地方的地質結構具有重要的借鑒意義。古斯塔夫森說,南極洲大陸其它地方的地下可能分布著很多這樣的結構,即富含地下水的、厚厚的沉積層。它們也影響著位於它們上方的冰流。

這份研究5月5日發表於《科學》(Science)期刊。◇#

責任編輯:葉紫微

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