你是不是一直以為大海就是裝水的大池子,進去多少水就留多少?近些年科考發現,太平洋底最深的馬里亞納海溝,根本就是地球偷偷開的“下水口”,每年光它一個就能吞掉整整30億噸海水。這個數字是之前預估的四倍多,聽著就嚇人,吞了幾千萬年,怎么太平洋還沒干,海平面反而還在漲呢?
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它不是天生就蹲在這兒的大坑,是板塊撞出來的“傷疤”。太平洋板塊密度大位置低,一頭撞到菲律賓板塊下面,扎進地球內部,擠出來的縫就是馬里亞納海溝。最深處的挑戰者深淵有一萬多米,把珠穆朗瑪峰整個塞進去,峰頂離水面還能差出好幾百米。
今年2月,中國科學院南海海洋研究所的團隊,搞懂了為啥它是全球最深。之前大家都說就是板塊老、密度大才沉得深,解釋不通它南北段深度差能有兩千米。這次研究發現,南段俯沖板塊的坡度和曲率都比北段和全球其他海溝高太多,是三股力一起使勁,才壓出了這個全球最深的坑。
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海水可不是沒事自己往石頭縫里鉆,是被板塊硬拽下去的。俯沖下去的板塊表面,巖石有縫有孔吸滿了海水,泥沙里也裹著水,連巖石本身都能結合水分子,就像一塊吸飽水的海綿,跟著板塊一起扎進地下。整個俯沖帶就像一臺慢轉的傳送帶,板塊是履帶,海水就是貨,一趟一趟往地心運。
最早算出每年吞30億噸這個數的,是2018年美國華盛頓大學的地球物理團隊,結果發在了《自然》上。他們在海溝放了19臺海底地震儀,連測了好幾個月,靠地震波的速度變化算出來的。地下有水會降低巖石剛度,地震波走得就慢,把這些慢波區域拼起來套上模型一推,就得到了這個數字,比之前預估多了4.5倍。
吞了上千萬年,太平洋怎么還沒見到底?地球那里是只進不出的漏斗,它是一套特別精密的循環管路。被拽下去的水,一部分跟著地幔升溫融化,最后通過火山活動噴回地面,大部分以水蒸氣的形式回到大氣,變成雨落下來。
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環太平洋那一圈火山,就是這套循環的“回水管”出氣口。整個流程說起來特別有意思,海水從海溝扎進地下,鎖進礦物里跟著板塊走,再借巖漿火山變成水汽上天,變成雨落下來,最終又回到大海。說白了就是換了個地方兜了一圈,早晚都得回來,吞進去和吐出來長期都是動態平衡,當然不會讓海平面降下去,偶爾繞路的水還不一定落回太平洋。
這趟循環快慢差得特別離譜,淺處的海水走熱液噴口回流,幾千年幾萬年就能走完一圈。鉆到地幔深處的水,要等板塊運動巖漿活動帶回來,周期得幾千萬年甚至上億年。放到人類文明的時間尺度看,鉆去地幔的水基本等于暫時“存”起來了,但對地球四十多億年的壽命來說,這不就是打了個盹的功夫。
這次吞水研究還扯出了一個更大的懸案,地球上的海水到底是打哪兒來的。一派說都是天上來的,彗星小行星撞地球帶來的,另一派說水本來就是地球自己自帶的。地球剛形成的時候,地幔里就藏了好多水,以結合水的形式存在礦物里,后來靠著火山活動慢慢釋放到地表,馬里亞納海溝這套操作剛好給這個說法添了實錘。
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說到這兒就得提提咱們國家自己的“奮斗者”號,真的給中國人長臉。萬米深淵的壓力能把鋼板壓變形,奮斗者號用的新型鈦合金外殼,硬得像鋼鐵還自帶水母一樣的微彈性,能靠輕微形變卸掉壓力,輕輕松松突破萬米極限。之前美國的海神號在9900米神秘失蹤,日本的深海6500因為耐壓艙故障沉沒,損失超10億日元,多國栽過跟頭的地方,現在成了中國深潛技術的勛章。
咱們不止自己能下得去,還牽頭組了聯合國認證的全球深淵大科考。歷時156天航程4萬公里,一共63次下潛,50次突破6000米的深淵極限,帶回來海量標本和高清深海影像。船是咱們的,潛水器是咱們的,連科考標準都是咱們定的,從跟著別人跑到領著大家闖,這份底氣全是硬技術堆出來的,一點水都沒有。
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奮斗者號每次下潛都能帶回硬貨,不光拍到了深海的生命綠洲,還記錄到了海底的地震遺跡。斷層破裂構造剛好能對應上歷史上的強震,一個航次就拿到了生命科學和地質科學的一手數據。要搞懂海溝怎么吞水板塊怎么動,就得有人真下到最底下取樣看構造,深潛能力說白了,就是地球科學的話語權。
說回海平面,海溝吞水不會讓海平面下降,現實里海平面還在不停漲,這筆賬得算在別的地方。現在全球海平面每年漲3.3到4.5毫米,聽起來不多,過去一百年已經漲了20厘米,不少沿海低地已經被淹沒了。海溝那點每年30億噸的吞水量,放到上漲量面前完全可以忽略,根本不在一個量級。
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真正讓海平面漲的推手是氣候變暖,陸地冰川融化每年能給大海補差不多3000億噸水,剛好是海溝吞水量的100倍,貢獻了差不多六成的漲幅。全球變暖把南極冰蓋、格陵蘭冰蓋還有山岳冰川都搞的加速融化,地球本來平衡的水循環,直接被打亂了節奏。本來吞多少吐多少剛好能對上,人類排的碳硬生生加快了融化速度,進大海的水遠超地球能存進去的量。
IPCC的預測也擺在這里,如果溫室氣體一直高排放,到2100年全球海平面會上升60到110厘米。長遠來看,如果南極冰蓋全融化了,海平面會漲六十多米,大部分沿海城市都會被淹。想讓海平面不漲,指望海溝多吞兩口根本沒用,唯一的辦法就是減排降溫,讓冰川化得慢一點,沒有任何捷徑可走。
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馬里亞納海溝這件事,其實給我們上了兩堂課。第一堂課要敬畏,它每年吞幾十億噸水,是幾千萬年養出來的平衡,是地球自己的調節,輪不到我們操心。第二堂課要警醒,深海藏著生命起源的答案,海平面牽著無數人的家園,打破平衡的恰恰是我們人類自己。
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現在網上總傳什么馬里亞納海溝有外星基地有深海怪獸,扯得沒邊。真正有價值的,都是科考隊一點點摸出來的實打實數據。我們平時多看看正規科研院所發的科考成果,別給那些瞎編的偽科普流量,搞懂了真實的深海怎么運行,我們才能找對和地球共存的法子。地球欠的賬,早晚都得我們自己還,這大概就是馬里亞納海溝這口吞吞吐吐,給我們最實在的提醒。
參考資料:人民日報 我國科學家揭示馬里亞納海溝形成機制
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