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航磁数据助力科学家推断西南极洲思韦茨冰川下的高地热热流

时间:2021-08-20 20:49:21 | 来源:cnBeta

原标题:航磁数据助力科学家推断西南极洲思韦茨冰川下的高地热热流 来源:cnBeta.COM

位于南极洲西部的思韦茨冰川,其冰损贡献了约 4% 的全球海平面上升。然而近年来观察到的一些变化,已表明这个数字或很快增加。直到最近,专家们才将之归因于气候变化,且冰川的大部分位于与温暖水团有接触的海底位置,此外还有英德研究人员刚刚揭示的第三种因素。

研究配图-1:研究区域概览研究配图-1:研究区域概览

在近日发表于《自然通讯:地球与环境》期刊上发表的一篇文章中,研究人员指出西南极洲思韦茨冰川下方蕴藏着巨大的地热源。

这个迄今为止最难约束的一个因素,或对数百万年来的冰块滑移有较大的影响。因为冰川位于构造海沟中,地壳也比邻近的东南极洲要薄得多。

与南极洲东部不同,南极洲西部是一个地质相对年轻的区域。此外它并非由地壳厚达 40 公里的大块连续陆块组成,而是由几个相对较小、且大部分相对较薄的地壳块组成。

这些地壳块被所谓的沟渠(裂谷)系统彼此隔开,其中许多海沟的地壳只有 17~25 公里厚,因而大部分地面都位于海平面以下 1~2 公里。

研究配图-2:阿蒙森海区的新磁异常网格和居里深度估计研究配图-2:阿蒙森海区的新磁异常网格和居里深度估计

与此同时,海沟的长期存在,也让许多研究人员怀疑一件事 —— 即地球内部的大量热量,会上升至该地区的地标。

研究一作、来自德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所的物理学家 Ricarda Dziadek 博士称:

“我们的测量表明,在地壳只有 17 至 25 公里厚的地方,思韦茨冰川下方或产生高达每平方米 150 毫瓦的地热热流,且与莱茵地堑和东非大裂谷地区记录的数值相当”。

然而仅基于此,科学家们仍无法确定上升的地球使冰川底部变暖的程度。研究合著者、兼 AWI 地球物理学家的 Karsten Gohl 博士解释称:

“冰川底部的温度取决于许多因素 —— 例如地面由致密、坚固的岩石,还是数米的水饱和沉积物组成。水能够非常有效地传导上升的热量,但它也会在到达冰川底部之前将热能带走”。

研究配图-3:阿蒙森海扇区地热热流、岩石圈弹性厚度和磁异常分布研究配图-3:阿蒙森海扇区地热热流、岩石圈弹性厚度和磁异常分布

不过在谈及思韦茨冰川的未来时,热流或许是一个需要被考虑进去的关键因素。Karsten Gohl 补充道:

据悉,本次研究使用的新地热热流图,基于西南极洲各地区汇总的地磁数据集。研究人员通过复杂的程序,对其进行了整理和分析。

研究合著者、英国南极调查局和国家海洋学研究所的 Fausto Ferraccioli 解释称:“从磁场数据推断地热热流,其实是一种久经考验的方法,但此前主要被用于对地下地质特征知之甚少的地区”。

最后,科学家们将很快发现他们对思韦茨冰川下方热流的新评估有多准确。因为一支由英美极地专家带领的国际团队(AWI 也参与其中),正在开展一个重大的研究项目。

其计划收集直至冰川床的岩心样本、并进行相应的热流测量,这些发现将为全面验证来自西南极洲的新热流图,而提供最初步的机会。

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