科学家证实,在美国新英格兰地区海岸线的海床之下,蕴藏着大量的地下淡水。
这一发现表明,即便海洋已经覆盖于其上,来自陆地的雨水依然可以被深埋并保存于近海地下长达数千年之久。
在海床之下,厚厚的被掩埋的沉积层中,封存着巨大的地下淡水水体。
布兰顿·杜根教授及其同事通过从海床深处提取的岩芯,直接记录到了被困在数百英尺深的地下沉积物中的淡化地下水。
证据显示,这些水体并非孤立或薄薄的一层,而是跨越了多个沉积层。这指向了一个稳定且分布广泛的近海地下水系统。
这一规模引发了新的疑问:这些水是如何到达那里的?它们为何能一直被封存在此?这为进一步仔细检查储存这些水体的沉积物奠定了基础。
在海床之下,沙层为水体提供了扩散的空间,而黏土层则将其挤压固定在适当的位置。
在地质学中,这种含水的沙体被称为“含水层”,它是一种能够储存和输送水的多孔层。
这项工作是在被称为“第501号科考远征”的研究期间展开的。在此期间,团队对海床下方的沙层和更致密的黏土层中的水进行了取样。
黏土层充当了“弱透水层”的角色,这是一种能减缓水流的致密层,因此淡化状态得以维持漫长的岁月。
被困在近海的水体很少能保持完全的淡水状态,研究团队观察到盐度水平随深度的变化而起伏。
科学家将这种地下供应称为“淡化地下水”,意指最初作为陆地降雨落下,随后在地下与海水发生轻微混合的水体。
由于淡化水在外观上可能与稀释的海水相似,研究团队还追踪了盐分在岩芯中的移动速度。
这种盐分的运移情况,有助于区分古老的被困水体与沿着微小路径向内渗透的现代海水。
过去的海岸线曾位于更远的地方,陆源地下水得以渗入如今已被淹没的沉积物中。
“第501号科考远征”的计划书中概述了当海平面下降时,降雨和冰河时代的融水是如何补给沙层的。
随着海洋再次上涨,海水向内挤压,而古老的淡水则被那些减缓混合的黏土层封锁在后方。
科学家仍需确定这些水体的确切年代,因为今天来自陆地的缓慢渗漏也可能形成同样的模式。
来自大陆架的岩芯中含有松散的沉积物,而非坚硬的岩石。这一发现让原本预期会看到更深层胶结岩层的研究人员感到惊讶。
松散的颗粒在重力作用下会压实,但它们依然能留下相互连通的空间,使水得以在层与层之间流动。
“看到淡化水存在于多种类型的沉积物中——既有海洋沉积物也有陆地沉积物,我们感到非常兴奋,”杜根教授表示。
这种混合暗示了将淡化水输送到近海的途径不止一条,这一发现将重塑未来的地质年代测定工作。
流经陆架沉积物的水体也携带溶解的化学物质,这些化合物可能决定了海底生命的生存法则。
研究团队计划追踪氮元素,因为微生物会利用氮获取能量,而这一过程会改变水中残留的物质成分。
在淡化水与海水交汇的地方,混合作用会带动氧气和营养物质的流动,这可能有利于不同的微生物群落生长。
任何未来开发近海淡水资源的计划都需要理解这种化学机制,因为污染物可能会随着同样的水流进行传播。
沿海城镇已经在为水井和水库资源展开争夺,其中许多城镇依赖地下水作为日常饮用水源。
在美国,地下水供应了近一半人口的饮用水,而不断上升的海平面可能会将盐分推入沿海的水井中。
近海的淡化带或许能为某些地区提供缓冲,但抽水作业也可能导致海水更快地倒灌,从而破坏水质。
研究人员并未将这一发现直接定义为新的供水来源,因为相关的法律和生态问题仍悬而未决。
在岸上会议结束后,策展人将把这些岩芯入库保存,以便其他科学家日后查阅。
一年的等待期让科考团队拥有对样本的优先研究权,随后该档案将向所有人开放。
该项目还将把测量数据发布在“泛古陆数据发布系统”上,这是一个面向地球科学数据的开放式资料库。
开放岩芯和数据让外部人士得以验证新想法,但只有谨慎的处理才能保持水化学数据的可信度。
当科学家追踪电力和声波在海床层中的传播方式时,在许多海岸都发现了近海地下水存在的迹象。
一项研究在不进行钻探的情况下,通过读取在潮湿沉积物中传播的信号,追踪到了沿着大西洋边缘延伸至远海的含水层。
来自“第501号科考远征”的直接采样现在可以验证那些旧地图,并可能揭示其他海岸附近的类似系统。
对被困水体和沉积层进行年代测定,将揭示究竟是冰河时代、缓慢渗漏,还是两者共同作用填满了这个近海储水层。
未来沿着其他大陆架的钻探可能会显示淡化地下水持续存在的区域,但外界普遍认为,这并不意味着可以替代谨慎的水资源管理。
数万年前,当厚重的冰川还在陆地上缓慢推移时,这些雨水便已悄然渗入地底。它们穿过沙砾的缝隙,被黏土层温柔地包裹,随后海平面上升,将这片藏在时间褶皱里的秘密封存在了幽暗的海床之下。如今,钻探船的探针打破了万年的寂静,将这份来自远古的馈赠呈现在世人面前。但这并非一个单纯关于“资源发现”的狂欢故事,而是一道关于时间与责任的严肃命题。
这片沉默水域的存在,与其说是一个待开发的宝藏,不如说是一面审视人类欲望的镜子。在气候变化加剧、淡水资源日益紧缺的当下,人们习惯于向自然索取更多,试图用技术的触角去填补匮乏的缺口。当钻头触及那层古老的含水层时,释放出的不仅仅是淡水,还有复杂的生态伦理与未知的地质后果。
