地球正在吞噬大量海水,僅僅全球最深的馬里亞納大海溝每百萬年吞噬近3000萬億噸海水,每年就是吞噬掉30億噸海水。
這到底是咋回事?
馬里亞納海溝正在吞入海水
2012年,華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的地球與行星科學(xué)教授維恩斯(Doug Wiens)以及他的團(tuán)隊發(fā)表了一篇論文,他們通過海底地震儀和水聽器研究馬里亞納海溝的水下狀況,結(jié)果他們就發(fā)現(xiàn),馬里亞納海溝正在吞噬大量海水。那究竟是咋回事呢?
馬里亞納海溝是已知地球上最深的海溝,全長2550千米,為弧形,平均寬70千米,最大深度為海平面下11,034米,這里多說一句,不同的探測團(tuán)隊,也確實得到不同的深度數(shù)值,不過基本上都在水深10900-11100米左右。
實際上,馬里亞納大海溝是一個俯沖帶形成的。那什么是俯沖帶呢?
這就要從地球自身的結(jié)構(gòu)以及板塊運動理論說起。地球表面下面是一層厚厚的巖石層,也被我們稱為:地殼。地殼下面是地幔,地面下面就是地核,地核還分兩個層次,分別是外核和內(nèi)核。
雖然同樣是地殼,地殼也分兩種,一種叫做:大陸地殼,一種叫做:大洋地殼。
其中大陸地殼密度小,比較厚,但卻比較輕,而大洋地殼卻正好相反,密度相對要大一些,比較薄,同時又比較重。那這會有什么問題呢?
要知道地殼下面可是地幔,地幔還分為上地幔和下地幔。而地幔和地殼不同,地幔不是固體,它的溫度非常高,同時十分粘稠。于是,在熱對流的作用之下,這些地幔實際上會發(fā)生流動。地幔的流動會帶動著地殼板塊的移動。此時,地殼板塊之間就有可能相互碰撞或者遠(yuǎn)離。
而在馬里亞納海溝兩側(cè),分別是亞歐板塊和太平洋板塊。當(dāng)?shù)蒯е鴥蓚€板塊相遇后,由于太平洋板塊要更重,但同時更薄,這就使得太平洋板塊會向下俯沖。馬里亞納海溝實際上這是這里的俯沖帶 ,也就是兩個板塊的邊界地帶,這是因為太平洋板塊的俯沖,才有馬里亞納海溝的出現(xiàn)。
而在太平洋板塊的俯沖過程中,水會在也會跟著太平洋板塊劃入到地球內(nèi)部,這就使得馬里亞納海溝不斷地吞噬海水。甚至海水還成為了太平洋板塊俯沖到亞歐板塊的潤滑劑,使得這個俯沖的速度變得更快,不僅如此,由于太平洋板塊還在不斷地擴(kuò)張,這就使得太平洋板塊向亞歐板塊俯沖的趨勢還在愈演愈烈,這就會使得更多的海水不斷涌入到地球內(nèi)部。
早期維恩斯的團(tuán)隊就估算了馬里亞納大海溝吞噬海水量,并且預(yù)估了一個數(shù)值。后來,隨著持續(xù)地監(jiān)測,華盛頓大學(xué)圣路易斯分校又在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文,在這篇論文當(dāng)中指出,之前的估算少了,根據(jù)后來持續(xù)的觀測,馬里亞納海溝吞噬的海水量要比之前估算的高4倍左右。那這多出來的水是從哪來的呢?
這個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),有相當(dāng)一部分的水在高溫和高壓的作用下,與板塊巖石發(fā)生了水化作用,被鎖在了巖石的晶格里,隨后跟著巖石沉入地幔當(dāng)中。他們給出了估算的數(shù)值,水合巖石延伸到海底以下近32公里。
把這些水都計算下來,馬里亞納海溝吞噬掉的水就達(dá)到了每百萬年3000萬億噸的水平,每年就是30億噸。那么問題就來了,這么馬里亞納海溝每年吞噬這么多海水,為什么海平面沒有降,反而在上升呢?
地球水循環(huán)
這就要說到地球的水循環(huán)。一直以來,很多人以為的地球水循環(huán),就是地球表面的水循環(huán)。這個看法并沒有問題,但不夠完整。地球的水循環(huán)還有一個內(nèi)部循環(huán),它和地球表面的水循環(huán)共同構(gòu)成了一個完整的水循環(huán)。
具體來說就是,這些進(jìn)入到地幔的水并不是就常年堆積在地幔當(dāng)中,它實際上會隨著巖漿進(jìn)入到火山巖漿中,然后從火山口出來,重新進(jìn)入到地球的表面的水循環(huán)當(dāng)中,這就使得地球表面的水總體上是沒有太大變化的。而科學(xué)家也確實在火山口發(fā)現(xiàn)了水的存在,證明了這一點。因此,海平面并不會因為馬里亞納海溝吞噬水而下降。
對于海平面影響更大的是地球表面冰蓋的情況,當(dāng)冰蓋越少,也就是融化得越多,那么海平面就會上升,反之亦然。隨著人類現(xiàn)代文明的發(fā)展,大氣中二氧化碳濃度上升,由于二氧化碳是溫室氣體,這會使得地球的平均氣溫上高,極端天氣出現(xiàn)的概率增高,更重要的是地球表面的冰蓋也會因為溫度升高而熔化,這時候海平面就會升高。