地球正在瘋狂“喝”水

蝌蚪五線譜

地球是一個水資源非常豐富的行星，也正是因為這個原因，地球上的生物也才得以繁衍生息。

在一般人的認知當中，地球上的水除了蒸發消失和被使用之外，似乎沒有其他的消耗方式了，然而最近科學家卻發現，原來地球自己也會“喝”掉大量的水。

根據橫跨馬里亞納海溝的地震研究，海底構造板塊之間的慢速碰撞正在將水吸入地球的深處，而吸入的水量是我們此前預期的三倍多。

研究人員表示，馬里亞納海溝是世界上最深的海溝，它是太平洋板塊俯沖到菲律賓板塊（或細分出的馬里亞納板塊）之下，隨著板塊緩慢匯合逐漸深入地幔而形成的。在這塊區域得到的觀測結果對全球水循環具有重要意義。

該研究的主要作者、來自圣路易斯華盛頓大學的陳才博士說道：“人們知道俯沖帶能夠吸水，但不知道能吸多少水。”

地球是怎么“喝”水的

為了進行這項研究，科學家在馬里亞納海溝部署了19臺被動式海底地震儀，附近島嶼上則設置了7臺。從環境噪聲到實際地震的聲音，研究人員聆聽這些聲音超過一年。

新的地震觀測描繪出了太平洋板塊向馬里亞納海溝彎曲的一幅微妙畫面——它解析了馬里亞納海溝的三維結構，并追蹤了具有不同保水能力的巖石的相對速度。

巖石可以通過各種方式保水，板塊頂部的海水沿著斷層線流入地殼和上層地幔中，然后水就被困住了。

在一定的溫度和壓力條件下，化學反應迫使水變成含水礦物質、濕巖石等非液體形式，將水鎖定在地質板塊的巖石中。

與此同時，板塊繼續向地球的深處下行，將水帶到了地幔。

以前在馬里亞納海溝等俯沖帶的研究已經注意到俯沖板塊可以容納水，但卻無法確定水量和水到底能流得多深。

而根據這次地震圖像顯示，馬里亞納海溝的水合巖石區域在海底下方延伸了近20英里，這比科學家以前所認為的要深得多。同時，水合巖石中的含水量也會非常大。

地球到底“喝”了多少水

僅對馬里亞納海溝地區來說，研究團隊推測這一俯沖帶每100年會將300億噸的水拉入地殼中——這是以前計算的四倍。如果這種趨勢適用于世界上其他類似的地區，那么深層地幔中的水量可能比我們想象的多三倍。

“喝”進去的水去了哪

科學家們認為，地球“喝”進去的水，必定會用一種方式“吐”回來，比如通過火山噴發的形式。當火山在數百英里之外噴發時，大部分通過海溝流下去的水都會以水蒸氣的形式返回到地球的大氣中。

但根據新研究對水修正后的估算，地球的進水量似乎大大超過了出水量。

這意味著科學家們在估算中可能漏掉了什么。海洋中的水沒有減少，意味著被拖入地殼中的水量必然與噴出的水量差不多，因此科學家尚未完全了解這些水是如何在地下流通的。

為了搞清楚這些水究竟去向何處，除了馬里亞納海溝之外，研究團隊最近在阿拉斯加近海部署了一個類似的地震網絡。

“我們想搞清楚根據板塊彎曲時的斷層類型，從一個俯沖帶到另一個俯沖帶的水量是否會有很大差異。在阿拉斯加和中美洲都有人提出這樣的建議，但還沒有人像我們在馬里亞納海溝做的那樣，觀察板塊更深層的結構。 ”