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科学家首次发现南极地下水系统 可能与湿海绵一样稠密

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在南极洲冰层以下的沉积物中,科学家首次发现了一个巨大的地下水系统。根据日前发表在《科学》杂志上的新研究,这一地下水系统可能与湿海绵一样稠密,揭示了该地区未被勘探的部分,并可能对南极洲如何应对气候危机产生影响。

覆盖南极洲的冰盖并不是一个坚硬的整体。南极洲的研究人员近年来发现了数百个相互关联的液态湖泊和河流,它们蕴藏在冰层中。但这是第一次在冰下沉积物中发现大量液态水。

研究人员集中研究了约96.6公里宽的惠兰斯湖冰流,这是流向世界上最大的罗斯冰架的六条冰流之一。

研究人员使用大地电磁成像技术,在2018—2019年测量了地下水,并绘制了冰层下的沉积物地图。该技术可以检测冰、沉积物、基岩淡水和盐水传导的不同程度的电磁能,并根据这些不同的信息源创建地图。这项研究是第一次使用这种技术来寻找冰川下的地下水。

研究人员计算出,如果从100平方公里的沉积物中挤出地下水,那么它将形成一个220米到820米高的水柱,至少是冰层内和冰层底部浅水系统的10倍,甚至可能比这还要高得多。

该研究的主要作者、美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的博士后研究员克洛伊·古斯塔夫森打比方说,美国帝国大厦高达420米,“在较浅的一端,南极冰层地下水水柱可以达到帝国大厦的一半高。在最深的一端,几乎达到了两座帝国大厦堆叠在一起的高度。这一点很重要,因为这一地区的冰下湖泊有2到15米深,仅仅只是帝国大厦的一到四层楼高”。

测绘显示,随着地下水的深入,水变得越来越咸,这是地下水系统形成的结果。

海水可能在5000至7000年前的温暖时期到达该地区,使沉积物被咸海水浸透。当冰层前进时,由上方压力和冰基摩擦产生的新鲜融水被迫进入上部沉积物。研究论文合著者、哥伦比亚大学地球与环境科学副教授克里·基称,现在它可能会继续向下过滤并混合到地下水中。

研究人员表示,需要做更多的工作来了解地下水发现的影响,特别是与气候变化和海平面上升有关的影响。

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