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可怕的马里亚纳海沟,每年吞噬海水30亿吨,海平面为何不降反升?

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地球的最外层是由硅酸盐矿物组成的地壳,地壳的厚度从海底的6千米到陆地的30至50千米不等。地壳的下面是地幔,地幔和地壳的分界线是莫霍不连续面。地幔的厚度约2850千米,分为上地幔和下地幔,其中上地幔的顶部有一个软流层。地幔的下面是地核,地核与地幔的分界线是古登堡不连续面。地核分为外地核和内地核,外地核是黏度非常低的液态,内地核是固态。

地壳以及地幔较冷、较坚硬的上层合称为岩石圈,它位于软流层的上面。

地球表层(也就是岩石圈)是由厚度约为100-150千米的巨大板块构成的,整个地球表层可分成六大板块,分别是太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。

其中大陆板块由于密度小,虽然比较厚,但却比较轻。而大洋板块则正好相反,由于密度大,虽然比较薄,但却比较重。

在热对流的作用下,由黏稠液体构成的地幔会发生流动,地幔的流动又会带动地壳板块的移动。板块之间既有可能相互挤压碰撞,又有可能发生背离运动。

在亚欧板块和太平洋板块的结合部,地幔的流动会导致两者相互挤压碰撞,但是由于太平洋板块的密度比亚欧板块的密度大,所以在碰撞压力下,太平洋板块的边缘会向下俯冲,这样在两者的结合部位就形成了一个宽约70千米、长约2550千米的巨大弧形海沟,被命名为马里亚纳海沟。

众所周知,海拔8848.86米的珠穆朗玛峰是地球上最高的地方,被称为世界屋脊,如果把珠穆朗玛峰放在马里亚纳海沟的沟底,它的峰顶将不能露出水面。事实上,马里亚纳海沟的最深处超过11000米。

在海洋中,水深每增加10米,海水中的压强就会增加约1个大气压,这样算下来马里亚纳海沟最深处的压强可达1100个大气压。在这种大气压下,每平方厘米的面积将会承受1.1吨的重量。除了超高的压强之外,马里亚纳海沟的底部漆黑一片,没有丝毫光亮。这里的平均温度低至2℃,接近冰点。

由于环境恶劣,科学家对马里亚纳海沟的科学考察困难重重。直到1960年1月,科学家才首次成功下潜至马里亚纳海沟底部对其进行实地考察。

在如此恶劣的自然条件下,有没有生物在马里亚纳海沟生存呢?

科学家发现,在海平面以下大约2000米的范围内,这片区域生活着各种各样的海洋生物,包括普通鱼类、虾、章鱼、鲨鱼和鲸类等。下潜至2000到3000米的范围内,这片区域出现了大嘴琵琶鱼。

从4000米的深处开始,马里亚纳海沟的海水就开始变得越来越昏暗,压强大增,海洋生物的种类开始大幅减少,动物的骨骼也开始变得越来越透明。

到了8000米以下的区域,科学家猜测这里应该早已成为“生命禁区”。然而,在2004年,科学家竟然在这片区域发现了狮子鱼,一举刷新了马里亚纳海沟动物居住的水深记录。狮子鱼体长25-40厘米,体表黄色,背部有13根毒棘,活动深度范围通常在300米之内。

2019年,我国远洋综合科考船“科学”号科考队员在马里亚纳海沟南侧的海山上发现了近10片五彩斑斓的珊瑚林。林内各种珊瑚和柱星螅等集聚生长,犹如“海底花园”一般,实属罕见。

科学家还在马里亚纳海沟发现了大量的碳,这意味着海沟在调节地球环境方面起到的作用远比人们之前认知的更为重要。科学家认为,马里亚纳海沟就像是一个巨大的二氧化碳收集器,能够源源不断地吸纳二氧化碳。科学家估计,被马里亚纳海沟里的细菌转化的碳量比6000米深的海底平原上的碳含量还要多。

2012年,美国华盛顿大学圣路易斯分校的地球与行星科学教授维恩斯和他的科研团队发表了一篇论文,他们通过海底地震仪和水听器研究马里亚纳海沟的水下状况,结果发现马里亚纳海沟正在疯狂地吞噬海水。

维恩斯团队进一步估算,马里亚纳海沟每年吞噬的海水重量超过30亿吨。这意味着,马里亚纳海沟在近100万年的时间里已经吞噬掉了3000万亿吨的海水。

马里亚纳海沟为什么会疯狂地吞噬海水呢?

原因还是要从板块构造说起。当太平洋板块向下俯冲插入软流层时,亚欧板块和太平洋板块结合的部位会形成一条裂缝或者说是“伤口”,海水就会顺着这条裂缝源源不断地涌入地下。

马里亚纳海沟在近100万年的时间里吞噬了3000万亿吨的海水,为什么海平面不仅没有下降,反而还上升了呢?

我们都听说过地表水循环的概念,其实在地下深处也存在着水循环。尽管有巨量的海水被吸入地球内部,但是这些海水还会随着火山的喷发变成水蒸气被释放出来,然后进入到大气层中,通过降雨的方式再返还到海洋中。另外,涌入地球内部的海水还会通过海底热泉的出口回流到海洋中。因此,在这样不断地循环往复中,海水实际上并没有减少多少,海平面自然也就不会下降。

海平面上升则是气候变暖的结果。近几十年来,由于众所周知的原因,全球变暖愈演愈烈,地表平均温度不断上升,导致南极和北极的冰盖逐渐融化,从而造成海平面上升。科学家推算,如果地球上的冰川全部融化,全球海平面将会上升60~70米。

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