南極冰層下首次探測到大型地下水系統

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

在南極洲冰層以下的沉積物中，科學家首次發現了一個巨大的地下水系統。根據日前發表在《科學》雜志上的新研究，這一地下水系統可能與濕海綿一樣稠密，揭示了該地區未被勘探的部分，并可能對南極洲如何應對氣候危機產生影響。

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現了數百個相互關聯的液態湖泊和河流，它們蘊藏在冰層中。但這是第一次在冰下沉積物中發現大量液態水。

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，在2018—2019年測量了地下水，并繪制了冰層下的沉積物地圖。該技術可以檢測冰、沉積物、基巖淡水和鹽水傳導的不同程度的電磁能，并根據這些不同的信息源創建地圖。這項研究是第一次使用這種技術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—820米高的水柱，至少是冰層內和冰層底部淺水系統的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420米，“在較淺的一端，南極冰層地下水水柱可以達到帝國大廈的一半高。在最深的一端，幾乎達到了兩座帝國大廈堆疊在一起的高度。這一點很重要，因為這一地區的冰下湖泊有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，這是地下水系統形成的結果。

海水可能在5000—7000年前的溫暖時期到達該地區，使沉積物被咸海水浸透。當冰層前進時，由上方壓力和冰基摩擦產生的新鮮融水被迫進入上部沉積物。研究論文合著者、哥倫比亞大學地球與環境科學副教授克里·基稱，現在它可能會繼續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現對環境造成的影響，特別是與氣候變化和海平面上升有關的影響。