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南极冰原下存在近海湿地
文新华
科学家揭示了南极洲西部冰原之下隐藏的神秘世界.据介绍,位于西南极冰架下方800 米处的惠兰斯湖是片近海湿地.科学家希望通过分析这片区域,获得有关海平面上升和冰川融化的更多信息.这些发现是“惠兰斯湖冰流冰下钻孔研究”项目的一部分,该项目由美国国家科学家基金会资助.斯克利普斯海洋研究所的海伦·阿曼达? 弗里说,“不可思议的是,我们直到10 年前才知道这个湖的存在,看到惠兰斯湖有如此丰富的数据真是令人兴奋,而这些数据将帮助我们理解湖泊作为冰盖系统一部分所具有的功能.”
研究者发现,冰下湖惠兰斯湖的水源主要由冰川融水提供,同时在湖底沉积物中保留着少量古代海水,而且该湖湖水周期性地从各种通道流向海洋,但流水没有足够的能量携带太多沉积物.这些新的研究不仅使科学家更好地理解湖泊本身的生物地球化学和动力学特征,而且使他们能利用这些信息改进模型,更好地分析南极冰下湖系统与上方冰层和下方沉积物的相互作用.这些模型还将帮助评估冰下湖流水对陆地水体流向海洋的贡献,从而评估海平面上升的风险.
2013 年1 月,W I S S A R D 项目成功地钻透冰盖,到达惠兰斯湖,获取了水和沉积物样品.这些样品已经与外界隔绝了数千年时间.研究团队采用的清洁热水钻头采集样品,没有污染到原始的环境.而今已经有三篇论文分别对这些样品进行了分析.在《地球物理通讯》发表文章的第一作者,加州大学圣地亚哥分校斯克利普斯海洋研究所的马修·齐格弗里德在通过对全球定位系统数据的分析发现,冰盖基部的湖水周期性流失出现了速度加快的迹象,并且在冰层的短期破裂过程中,使冰层移动速度加快多达4%.作者表示,这些能持续数月时间的短期动力学变化十分关键,能帮助我们更好地了解未来长期的冰盖变化.而《地质学》发表的第二篇文章的第一作者、蒙大拿州立大学的亚历山大·米肖及其同事分析了一段38 厘米的湖底沉积物,确定了水体及其沉积物的化学性质.他们发现,惠兰斯湖的湖水最初来源于冰盖基部的融水,一小部分来自海水——在上一次间冰期南极冰盖后退时残留在冰盖下方的沉积物中.这些古老、隔绝的海水还在继续影响着惠兰斯湖的生物地球化学.这一新发现与此前对邻近冰川流水的研究结果明显不同.之前的研究中,从冰下湖沉积物分离出来的水并没有可辨别的海洋痕迹.第三篇文章发表在《地球和行星科学通讯》上,第一作者是来自北伊利诺伊大学的蒂莫西·霍德森.他和同事们分析了另一块惠兰斯湖的沉积物核,发现了冰盖、冰下湖水文和沉积物之间相互关系的更多信息.他们的分析结果显示,尽管水流会时不时地经过惠兰斯湖,但并不足以侵蚀并扩大水道.更确切地说,南极西部冰盖之下的环境更类似近海平原里的一片湿地,那里往往水体面积较广,深度较浅,而且有稳定的水流经过.
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