风风1号 发表于 2024-11-30 15:26:43

《深海浅说》| 海底是漏的

意大利科学院1994年在罗马举办过一次针对海底的国际研讨会,以“海底的观测、理论与想象”为题,把诗人、哲学家、作家请来,同科学家一起参加圆桌讨论,从海盆成因到深潜思维进行自由畅谈。
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如果读者你也在场,你会说些什么呢?猜想你看了上面两节后,可能会说这样一句话:“海底是漏的。”真的,海底真的是漏的。因为从海洋底下真的有流体在跑出来。大洋的中央多热液,大洋的周边多冷泉,但是数量都不算大,数量大的是海底下面的地下水。
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海底是漏的:各种流体从海底向上进入海洋近岸海底尤其是河口附近的海底,常有海底地下水渗出。香港的吐露港把污染源都切断了,但是海水还是被污染,原来污染来自海底的地下水。陆地上的水除了通过地表(主要是河流)输向海洋之外,还可以走地下的通道直接输入海洋,因此近岸海底尤其是河口附近的海底,常常有地下水渗出。
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据估算,大西洋海底渗出的地下水每年有2万—4万km³,相当于大西洋河流输入量的0.8—1.6倍。更加大量的海底地下水来自地质时期,因为冰期时海平面下降,大片陆架出露,陆地降水一部分在地面汇流入海,另一部分渗入地下成为地下水;冰期结束海面回升,这些地下水就会储存在海底下面,穿越地质年代长期保留下来。现在全球有多少海底地下水缺乏数据,也很难统计,有人估计在5000万km³上下,相当于现在全球湖水总量的3倍。 http://sslm2016.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/upload/2024/11/20241127190153173270531390714.jpg
说海底是漏的,还有更加深刻的意义。上面说的海底地下水和多数冷泉,都是地球表层过程的产物,而热液和二氧化碳却是源自地球深部,深海海底正是离地球内部最近的地方,因而提供了联通地球内部和表层的直接通道。大洋中脊和海底火山,都是地球内部岩浆的出口,而海沟的大洋俯冲带,是地球表层的水和海洋沉积等物质进入地球内部的通道。
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读者可能意识不到,地球其实有两个储水库:你知道的是地球表层系统的储水库,以液态海水为主;不知道的是地球内部还有一个储水库,那里的水以地幔矿物的羟基为主。地幔里的水是在矿物的晶格里头,你不能舀来喝,但是它和地球表面的水可以相互转换。一头是板块的俯冲带,水随着俯冲板片进入地幔深处;另一头是洋中脊和大洋岛屿的火山活动,水随着岩浆活动返回地面。这就构成了行星地球的水循环,也是水在地球系统中最大尺度的循环。http://sslm2016.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/upload/2024/11/20241127190153173270531399312.jpg
地球内部的水循环:深蓝色示俯冲板片,箭头指水的输运方向,浅蓝色向地幔,黄色向表层按照地球历史的超长尺度说来,今天地球表层水圈的总水量大约为1.4×10^20t,每100万年由海沟俯冲下去的水大约是24×10^16t,其中进入地幔深处的水估计有9×10^16t。如此算来,地球表层系统里水圈的水,至少每隔16亿年才能在地幔深处循环一遍。有人推算,现在地球上俯冲下去的水多、从火山回上来的水少,自从5亿—6亿年前的“寒武纪生命大爆发”以来,地球上的海水已经减少了6%—10%。按照这种速率推测,全球大洋的水将在20亿年之后枯竭。如果说太阳在50亿年之后会变成“红巨星”吞没地球,那么水圈的枯竭远在此之前。http://sslm2016.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/upload/2024/11/20241127190153173270531361025.jpg
总之,几十年的深海探索表明,海底是漏的,海洋底下还有海洋。深海海底绝不是地球上万事万物的终点,因为海底是一个双向的世界:既有从海面向下的运动,也有从海底向上的运动。

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