南極發(fā)現(xiàn)陸地最低點(diǎn)

李忠東

死海低于海平面以下432米，有“世界肚臍”之稱，是先前測(cè)定的暴露在外的陸地最低點(diǎn)。但是，前不久，美國(guó)加州大學(xué)歐文分校的研究人員發(fā)現(xiàn)南極洲東部登曼冰川覆蓋的峽谷深處才是地球上的陸地最低點(diǎn)，低于海平面3500米。這意味著地理課本上的“地球陸地最低點(diǎn)”可能要改寫了……

孤獨(dú)的“白色荒漠”

南極洲被稱為第七大陸，是地球上最后一個(gè)被發(fā)現(xiàn)、唯一沒有人定居的大陸。南極洲包括南極大陸及其周圍島嶼，總面積約1400萬平方千米，占地球陸地總面積的1/10。其中，大陸面積約1239萬平方千米，島嶼面積約7.6萬平方千米，海岸線長(zhǎng)達(dá)2.47萬千米，另有約158.2萬平方千米的冰架。

南極大陸是指南極洲除周圍島嶼以外的陸地，孤獨(dú)地位于地球的最南端，平均海拔為2350米。它95%以上的面積為厚度極高的冰雪所覆蓋，素有“白色荒漠”之稱。據(jù)西班牙國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)中心提供的數(shù)據(jù)，如果南極洲所有冰川融化，全球海平面將上升約60米，會(huì)給所有沿海地區(qū)帶來滅頂之災(zāi)。

南極洲原是古岡瓦納大陸的核心部分。大約在1.85億年前，古岡瓦納大陸先后分裂為非洲南美洲板塊、印度板塊、澳大利亞板塊，并相繼與之脫離。非洲南美洲板塊約在1.35億年前一分為二，形成了非洲板塊與南美板塊。澳大利亞板塊大約在5500萬年前最后從古岡瓦納大陸上斷裂下來飄然北上，于是只剩下了南極洲。

南極洲冰凍大陸面積巨大，加上位置偏遠(yuǎn)，因此大片地區(qū)成為科學(xué)研究領(lǐng)域的未知之地，亟待人類探索。科學(xué)家認(rèn)為，深入了解這片大陸的地質(zhì)和面貌，對(duì)于預(yù)測(cè)冰川流動(dòng)的方式和時(shí)間，以及在這個(gè)不斷變暖的世界中哪些地區(qū)最為脆弱至關(guān)重要。

南極的面紗正被揭開

幾十年來，雷達(dá)設(shè)備已經(jīng)對(duì)南極洲進(jìn)行了掃描，還發(fā)射了可以穿透冰層并描繪基巖地貌的微波脈沖，在冰層中追蹤潛在的巖石地形。但是，到目前為止，仍然有廣闊的領(lǐng)域幾乎沒有數(shù)據(jù)。研究團(tuán)隊(duì)多次嘗試發(fā)射電磁波測(cè)量登曼冰川下面峽谷的深度，但因太深，只能收集到峽谷兩壁反射的回波，不可能探測(cè)到冰川下面的谷底回波。于是，他們利用質(zhì)能守恒定律來解決問題。這個(gè)物理學(xué)原理是質(zhì)量守恒定律與能量守恒定律的總稱，主要是指在一個(gè)孤立的系統(tǒng)內(nèi)，所有粒子的靜能與動(dòng)能之和在相互作用的過程中保持不變。

質(zhì)能守恒定律充分反映了物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。比方說，如果已知有多少冰進(jìn)入了一個(gè)狹窄的山谷及其移動(dòng)速度，那么可以計(jì)算出冰的體積，從而對(duì)隱藏的谷底的深度和崎嶇程度有深入的了解。科學(xué)家綜合分析雷達(dá)測(cè)量結(jié)果、衛(wèi)星拍攝的冰川表面高清動(dòng)圖以及根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚰Ｊ降贸龅姆e雪量等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出有多少冰通過峽谷、它們的移動(dòng)速度以及體積，進(jìn)而估算出峽谷底部的深度及形狀，而且延伸到海里的部分更深。

南極峽谷刷新紀(jì)錄

為了創(chuàng)建南極大陸準(zhǔn)確的基巖地圖，更好地了解冰流如何從中央高地流向南極洲周圍海域，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)歐文分校的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)為期6年的南極大陸基巖研究。他們?cè)谧罱臏y(cè)量中發(fā)現(xiàn)，在東南極洲的登曼冰川下面，有一條條100千米、寬20千米的峽谷。讓認(rèn)震驚的是，這條峽谷里并沒有海水，而是充滿向海洋方向移動(dòng)的冰。通過研究每年流經(jīng)被稱為登曼運(yùn)河的狹窄地區(qū)的冰量，科學(xué)家認(rèn)為該峽谷底部必須至少低于海平面3500米，能容納觀察到的所有冰層。

作為重大發(fā)現(xiàn)，陸地最低點(diǎn)被標(biāo)示在一張新的南極洲地圖上。地圖由科學(xué)家通過使用超過18萬幅衛(wèi)星圖像，用6年多的時(shí)間繪制而成，從根本上填補(bǔ)了對(duì)南極大陸所進(jìn)行航空測(cè)繪的所有空白。普通地圖的分辨率為1000米，而南極參考高程模型（REMA）的分辨率為2～8米。這張?jiān)敿?xì)的南極洲地圖是迄今為止分辨率最高的地形圖，不但能夠讓科學(xué)家知道這片冰天雪地的大陸，上每座山的確切高度，而且還可以監(jiān)測(cè)南極冰層隨時(shí)間的變化。

新的研究結(jié)果揭示了冰原下的基巖的形狀，例如以前未知的會(huì)減緩全球變暖的冰川消退的冰脊，還有眾多可能會(huì)加快冰川消退的平坦坡地。某些地區(qū)的冰流因?yàn)樘幱诘叵露艿较鄬?duì)較好的保護(hù)，而其他地區(qū)則表現(xiàn)出更大的潛在、不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。這些都給科學(xué)家?guī)砗芏嗟捏@喜，對(duì)理解南極未來可能發(fā)生的變化至關(guān)重要。

登曼冰川位于南極洲東部的瑪麗皇后地，1912年11月由澳大利亞南極探險(xiǎn)隊(duì)率先發(fā)現(xiàn)，并以探險(xiǎn)隊(duì)贊助人、當(dāng)時(shí)的澳大利亞總督托馬斯，登曼的名字為其命名。此次發(fā)現(xiàn)地球最深處的東南極洲，指南極洲西經(jīng)30°向東延伸至東經(jīng)170°之間的地區(qū)，是一塊面積廣、地勢(shì)高的古老地盾，距今約30億年，已準(zhǔn)平原化，成為臺(tái)地。該地的平均溫度為-55C，降水量則在5毫米以下，是極為嚴(yán)寒且干燥的地區(qū)。

責(zé)任編輯：陸艷 責(zé)任校對(duì)：夏越