研究發現南極冰蓋下隱藏大量地下水

新研究發現，南極洲冰蓋下面的沈積物富含大量的地下水。研究者認為，這可能是影響南極洲的冰流（ice stream）移動速度的重要因素——這些冰流就像乘坐「水滑梯」一樣滑動很快。

這份研究推測，南極洲上大量冰流的走向可能就是受到這些地下水系統的控制。這份研究所確定的是西南極洲（West Antarctica）下方沈積物的情況，但是研究人員認為，南極洲其它很多地方的地下沈積物可能都是這樣的情況。

冰流是一種移動速度相對較快的冰層結構。南極洲的冰流每天大約可移動6英尺的距離。科學家發現，南極洲大陸90%的冰塊流失都是以冰流形式造成的。

這份研究的負責人美國斯克利普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography，加州大學聖地亞哥分校下屬的研究機構）博士後研究員克洛伊·古斯塔夫森（Chloe Gustafson）介紹說，他們選擇以西南極洲的威蘭斯冰流（Whillans Ice Stream）作為研究對象，因為關於這個地區已有的資料比較豐富，而且合作組另一個成員在2007年的時候，通過衛星數據發現這個地區下面似乎有一個湖泊。這些信息引起了研究人員的興趣。

以前的研究僅限於對冰層進行較淺的鑽鑿取得樣品進行分析，古斯塔夫森決定組隊到當地、利用一種名為大地電磁學（magnetotellurics）的新方法進行考察。古斯塔夫森說：「大地電磁學就像給地球進行MRI（核磁共振）掃描成像。從這些電磁掃描結果，我們能分辨出哪些信號來自冰塊、哪些來自鹽水、哪些來自淡水。」

2018年，一個由四人組成的考察隊終於成行。這是一趟非常危險的旅行，在那裡要是遇到什麼意外，很難等到救援。進入凶險的野外環境之前，他們先在南極洲羅斯島（Ross Island）上的一個美國研究基地落腳，進行了兩週的準備工作。古斯塔夫森告訴科技博客網站Gizmodo，「在每年的旺季，那裡會有上千人居住，像個小鎮。鎮上有大眾餐廳、旅店，還有健身房和兩個酒吧。」

這兩週裡，除了要打包帳篷、睡袋、食品，他們還向一位登山能手學習了怎樣在雪地裡鑿出臨時的庇護所、駕駛雪橇、搭帳篷等生存技能。最終他們抵達了目的地——位於西南極洲冰蓋上的威蘭斯冰流。

在那裡，他們選取八個地點，把電磁信號接收器埋在雪下一英尺深的地方。經過24小時後取出，把它們移動到幾公里以外的地點再埋入繼續接收信號，如此重複進行了六週的時間。

通過分析搜集的信號他們發現，威蘭斯冰流下面的沈積物內含有大量的水分。這是數百萬年前南極洲還是一片露天海洋的時候留下的海洋沈積物。分析顯示，這些沈積物厚度在半公里到2公里不等。進一步分析顯示，大約有幾百米深的沈積物內所含的水分是淡水，主要來自上面冰川融化後的水分，以下的沈積物內所含的水分開始帶有鹽分，越深鹽分越高。

他們猜測，這些地下水所含的鹽分中的一部分，是這些古老的沈積物堆積的時候帶來的。後來，頂層冰蓋增厚，新結冰的海水內的鹽分被推到冰層下方，也進入這些沈積物、溶入地下水。但是有的時候冰蓋融化，海水又再回來填充。當然，目前這些還只是猜測。

古斯塔夫森說，這些地下水可能對於南極洲的冰流起到顯著的影響。「這麼說吧，這些冰流就像乘坐水滑梯一樣，下面的沈積物有水，這些冰流滑動很快。」

研究組認為，這項發現對南極洲大陸其它地方的地質結構具有重要的借鑒意義。古斯塔夫森說，南極洲大陸其它地方的地下可能分布著很多這樣的結構，即富含地下水的、厚厚的沈積層。它們也影響著位於它們上方的冰流。

這份研究發表於《科學》（Science）期刊。