一項新的研究發(fā)現(xiàn),一個巨大的淡水含水層隱藏在咸的大西洋之下,就在美國東北海岸附近。雖然含水層的確切大小仍然是一個謎,但它可能是同類中最大的,占據(jù)了從至少馬薩諸塞州到新澤西州南部或近220英里(350公里)的區(qū)域。該地區(qū)包括紐約,康涅狄格和羅德島的海岸線。這個含水層可能含有約670立方英里(2,800立方千米)的微咸水(我們稍后會解釋它的輕微咸味)。
這水也不年輕。研究人員表示,他們懷疑其中大部分是從上一個冰河時代開始的。
20世紀70年代,科學(xué)家們得到了第一個暗示含水層懸浮在海底下的暗示,當(dāng)時在海岸鉆探石油的公司有時會遇到淡水。但目前尚不清楚這些淡水水是否是孤立的口袋或是否覆蓋了更大的區(qū)域。
大約20年前,紐約哥倫比亞大學(xué)Lamont-Doherty地球觀測站的研究合作研究員Kerry Key開始幫助石油公司通過在海底使用電磁成像來確定石油熱點。就像X射線可以對人的骨骼成像一樣,電磁成像使用電磁波(從靜電到微波和其他高頻)來檢測隱藏在視野中的物體。
最近,為了尋找淡水沉積物,Key決定看看調(diào)整這項技術(shù)是否可以幫助他找到含水層,這是地下淡水池。因此,在2015年,他與馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所地質(zhì)和地球物理學(xué)高級科學(xué)家Rob Evans共同研究,在海上度過了10天,在新澤西州南部海岸和馬薩諸塞州瑪莎葡萄園進行了測量。研究人員選擇這些地點是因為石油公司報告在那里找到了淡水。
拉蒙特 - 多赫蒂地球觀測站的海洋地質(zhì)和地球物理學(xué)博士候選人克洛伊·古斯塔夫森在一份聲明中說: “我們知道在那些偏僻的地方有淡水,但我們并不知道它的范圍或幾何形狀。”
為了研究這些區(qū)域,研究人員將儀器丟棄到海底以測量下面的電磁場。此外,在船后拖曳的工具發(fā)出人工電磁脈沖并測量來自海底的反應(yīng)。這兩種方法依賴于類似的科學(xué):鹽水比淡水更好地傳導(dǎo)電磁波,因此任何淡水池都可以作為低電導(dǎo)帶突出,研究人員說。
分析發(fā)現(xiàn),淡水不會在這里和那里散落,而是連續(xù)的,從海岸線開始并延伸到大陸架上。在一些地方,含水層在海上延伸至75英里(120公里)。
該特征也很深,從海底以下約600英尺(182米)處開始,最后在海底以下約1200英尺(365米)處結(jié)束。如果后來的研究顯示含水層較大,它可以與奧加拉拉含水層相媲美,這是一個巨大的淡水池,為南達科他州和德克薩斯州的八個大平原州提供地下水。[ 干涸與死亡:干旱的形象 ]
水是如何進入海洋的?
研究人員說,含水層很可能在最后一個冰河時代結(jié)束時形成。大約2萬至15,000年前,世界上大部分的水都被冰川封鎖,使海平面低于現(xiàn)在的水平。隨著氣溫升高,覆蓋美國東北部的冰層融化,水沖走了大量的沉積物,在仍然暴露的大陸架上形成了河流三角洲。來自融化冰川的大量淡水然后被困在這些沉積物陷阱中。后來,海平面上升,將沉積物和淡水捕獲在海底。
這些天,似乎含水層并非停滯不前。研究人員說,相反,它很可能是來自陸地的地下徑流。Key說,這些水可能會因潮汐的上升和下降壓力而向海上泵送。
他補充說,含水層靠近岸邊最新鮮,并且越來越咸,表明它隨著時間的推移會慢慢與海水混合。他說,陸地附近的淡水約為每千份鹽的1份,與其他陸地淡水非常相似。相比之下,含水層的外緣約為15‰,仍然低于典型海水35‰的水平。
換句話說,在人們使用它之前,這種水必須進行淡化,但加工比普通鹽水還要便宜,Key說。
“我們可能不需要在這個地區(qū)做到這一點,但如果我們能夠證明在其他地區(qū)有大型含水層,這可能代表資源”在干燥的地方,如南加州,澳大利亞,中東或撒哈拉非洲,他在聲明中說。