南極冰層下首次探測到大型地下水系統(tǒng)

科技日報北京5月8日電 （實習(xí)記者張佳欣）在南極洲冰層以下的沉積物中，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了一個巨大的地下水系統(tǒng)。根據(jù)日前發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的新研究，這一地下水系統(tǒng)可能與濕海綿一樣稠密，揭示了該地區(qū)未被勘探的部分，并可能對南極洲如何應(yīng)對氣候危機(jī)產(chǎn)生影響。

覆蓋南極洲的冰蓋并不是一個堅硬的整體。南極洲的研究人員近年來發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個相互關(guān)聯(lián)的液態(tài)湖泊和河流，它們蘊(yùn)藏在冰層中。但這是第一次在冰下沉積物中發(fā)現(xiàn)大量液態(tài)水。

克洛伊·古斯塔夫森和登山家梅根·塞弗特在南極洲安裝大地電磁站。圖片來源：美國有線電視新聞網(wǎng)

研究人員集中研究了約96.6公里寬的惠蘭斯湖冰流，這是流向世界上最大的羅斯冰架的六條冰流之一。

研究人員使用大地電磁成像技術(shù)，在2018—2019年測量了地下水，并繪制了冰層下的沉積物地圖。該技術(shù)可以檢測冰、沉積物、基巖淡水和鹽水傳導(dǎo)的不同程度的電磁能，并根據(jù)這些不同的信息源創(chuàng)建地圖。這項研究是第一次使用這種技術(shù)來尋找冰川下的地下水。

研究人員計算出，如果從100平方公里的沉積物中擠出地下水，那么它將形成一個220米到820米高的水柱，至少是冰層內(nèi)和冰層底部淺水系統(tǒng)的10倍，甚至可能比這還要高得多。

該研究的主要作者、美國加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的博士后研究員克洛伊·古斯塔夫森打比方說，美國帝國大廈高達(dá)420米，“在較淺的一端，南極冰層地下水水柱可以達(dá)到帝國大廈的一半高。在最深的一端，幾乎達(dá)到了兩座帝國大廈堆疊在一起的高度。這一點(diǎn)很重要，因為這一地區(qū)的冰下湖泊有2到15米深，僅僅只是帝國大廈的一到四層樓高”。

測繪顯示，隨著地下水的深入，水變得越來越咸，這是地下水系統(tǒng)形成的結(jié)果。

海水可能在5000至7000年前的溫暖時期到達(dá)該地區(qū)，使沉積物被咸海水浸透。當(dāng)冰層前進(jìn)時，由上方壓力和冰基摩擦產(chǎn)生的新鮮融水被迫進(jìn)入上部沉積物。研究論文合著者、哥倫比亞大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)副教授克里·基稱，現(xiàn)在它可能會繼續(xù)向下過濾并混合到地下水中。

研究人員表示，需要做更多的工作來了解地下水發(fā)現(xiàn)的影響，特別是與氣候變化和海平面上升有關(guān)的影響。