地球正在疯狂喝水，可没人知道喝的水都去了哪里

根据马里亚纳海沟的地震研究，海底构造板块之间的缓慢碰撞将水吸入地球深处，吸入的水量是我们预期的三倍多。

研究人员称马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，该地区的观测结果对全球水循环具有重要意义。

这项研究的主要作者，圣路易斯华盛顿大学的蔡晨博士说:“人们知道俯冲带可以吸收水，但是他们不知道他们能吸收多少水。”

资助这项研究的美国国家科学基金会海洋科学部项目主任坎迪斯·梅杰(Candace Major)说:“这项研究表明，潜没带向地球内部——地表以下数英里处——吸入的水比预期的要多得多。”

"研究结果强调了俯冲带在地球水循环中的重要作用."

“此前，科学家预测，在俯冲带以下60英里处，吸收的水量会有很大变化，”地球和行星学教授兼该研究顾问道格拉斯·a·维恩斯说。

"以前计算的不确定性是由俯冲带中最上层地幔的初始含水量不清楚造成的。"

海底情况

为了进行这项研究，科学家在马里亚纳海沟部署了19个被动海底地震仪，在附近的岛屿部署了7个。从环境噪音到实际的地震声音，研究人员已经听了这些声音一年多了。

马里亚纳海沟是在西太平洋板块俯冲到马里亚纳板块之下时形成的，随着板块慢慢会聚，海沟逐渐加深到地幔。

新的地震观测描绘了太平洋板块向马里亚纳海沟弯曲的一幅更微妙的画面——它分析了马里亚纳海沟的三维结构，并追踪了具有不同保水能力的岩石的相对速度。

岩石能以各种方式保持水分。板块顶部的海水沿着断层线流入地壳和上地幔(用来标志断层平面的出现)，然后水被截留。

在一定的温度和压力条件下，化学反应迫使水变成非液体形式，如含水矿物和湿岩石，将水锁在地质板块的岩石中。

与此同时，板块继续深入地下，将水带到地幔。

以前在俯冲带(如马里亚纳海沟)的研究已经注意到，俯冲板块可以盛水，但不可能确定水量和水流的深度。

蔡晨博士说:“以前的做法是基于活跃的水源进行研究。这样的研究只能显示水进入板块后三到四英里。这种地震研究利用海洋研究船的喷枪产生的声波来显示地下岩石结构的图像。”

他说:“在之前的研究中，科学家无法非常准确地了解岩石的厚度及其吸水情况。”

“我们的研究试图关注这一点。如果水能够更深地渗透到板块中，它也能够停留在板块深处，并且流动得更深。”

“地震图像显示，马里亚纳海沟的含水岩石区域延伸至海床以下近20英里，比科学家先前认为的要深得多。与此同时，含水岩石中的含水量将非常高。”

流动的水呢？水向下流动，也向上流动。

仅马里亚纳海沟地区，潜没的水量是之前计算的四倍。研究人员还可以根据这些特征预测世界上其他战壕的状况。

“如果其他古老而寒冷的俯冲板块也有类似的厚含水地幔，那么对流入全球深度超过60英里的地幔的水量的实际估计肯定会比现在增加大约三倍，”维恩斯说。

对于地球上的水来说，下落的水肯定会上升到空中。在地质时期，海平面将保持相对稳定，变化不到1000英尺。

这意味着所有在俯冲带落入地球内部的水必须以某种方式上升，而不是积聚在地球内部。

科学家认为，当火山在数百英里外爆发时，大部分流经战壕的水将以水蒸气的形式返回地球大气层。

然而，根据新研究对水的修正估计，进入地球的水量似乎超过了产生的水量。

威斯说，根据估计，通过火山弧返回大气的水量可能很难确定。他希望这项研究将鼓励其他研究人员重新考虑他们关于水如何回到地球循环的模型。

"这项研究可能会导致一些需要重新评估的研究."

大学地球科学助理教授沈伟森表示，板块构造的大规模长期评估对全球水循环的研究具有重要意义，而全球水循环很难精确量化。该项目包括使用一种新工具将原始地震记录转换成图像，以评估水量。

去阿拉斯加

为了找出水是如何向下流动的，除了马里亚纳海沟，威斯和其他科学家团队最近在阿拉斯加附近部署了一个类似的地震网络。

“根据板块弯曲时断层的类型，不同俯冲带之间的水量有很大的差异吗？”文斯问道。

“阿拉斯加和中美洲的一些人提出了这样的建议。但是没有人像我们在马里亚纳海沟那样观察到板块的深层结构，”他说。

蝌蚪工作人员从sciencealert编译，翻译狗Gege，转载必须授权。