研究发现南极洲血瀑布与冰川下方的压力变化有关

近几个月发表的两项研究推进了对南极洲两个最令人费解的地质特征的理解:一个是被称为血瀑布的深红色瀑流,另一个是南极洲深层重力异常——南极大地水准面低点。

冰川下沉与血瀑布喷发相关联

1月发表在《南极科学》期刊上的一项研究将血瀑布处那惊人的锈红色流出物追溯到泰勒冰川深处的压力变化。路易斯安那州立大学的地球科学家彼得·T·多兰及其团队将2018年9月这股富含铁质的盐水突然喷发与GPS仪器记录的冰川表面约15毫米的下降联系起来。

"这些观测结果表明,一次持续的盐水排放事件——其特征是源自泰勒冰川下方的盐水在一个月内发生间歇性脉冲式喷发——降低了冰川下的水压,从而使冰川表面降低并减缓了冰流速度,"多兰写道。

相机拍摄的图像捕捉到从2018年9月10日开始,冰川前端出现了新鲜的红色染色,而附近湖泊的温度计同时记录到低温异常,这为作者提供了"一次罕见的、连贯的冰川下盐水排放事件信号"。这种盐水已被困在冰川下数百万年,其中含有的铁在接触空气时发生氧化,使流出物在几分钟内就变成了独特的深红色。研究还发现,在排放事件期间,冰川流速减慢了近10%。

南极"重力空洞"的起源可追溯至7000万年前

另外,佛罗里达大学地球物理学家亚历山德罗·福尔特(Alessandro Forte)和巴黎地球物理研究所的彼得·格利索维奇(Petar Glišović)在《科学报告》上发表的一项研究揭示了南极所谓"重力空洞"的起源——在那里,海平面比周围水域低约130米。

研究人员利用地震记录和基于物理的建模重建地球内部结构,将模拟过程回溯了7000万年的地质历史。他们发现,这个重力异常最初是一个较弱的特征,在5000万至3000万年前逐渐增强,其驱动力来自地球深处缓慢移动的岩石。冰冷致密的物质下沉至地幔深处,同时较热、较轻的物质从下方上升,共同加剧了南极洲下方的质量亏损。

这一时间节点与南极大陆大规模冰川作用的开始时期相吻合,引发了人们对这些地球深部过程是否影响了该大陆冰盖生长的疑问。福尔特说:"如果我们能更好地理解地球内部如何塑造重力和海平面,我们就能深入了解可能影响大型冰盖生长和稳定性的因素。"

连接南极洲的深层系统

两项研究都指出了南极洲冰层和岩石下隐藏过程在塑造地表现象中所起的作用。Forte的团队计划开发新的气候模型,以测试不断增强的重力异常与南极洲冰盖形成之间是否存在因果关系。与此同时,Doran的团队呼吁在泰勒冰川上建立更广泛的传感器网络,以追踪气候变暖趋势是否正在改变血瀑布喷出古老卤水的频率。