维也纳大学地质学系的一项最新研究为理解全球分布的“精灵圈”——一种植被稀疏的圆形地貌——的形成机制提供了新视角。研究表明，这些遍布巴西圣弗朗西斯科盆地等地的地貌，可能与地下深处天然氢气的渗漏活动密切相关。
这项发表在《地质学》（Geology）期刊上的研究，首次确立了精灵圈的大小和深度与其下方氢气源的压力及深度之间存在直接联系。精灵圈并非局限于特定区域，它们广泛分布于俄罗斯、美国、巴西、纳米比亚和澳大利亚等多个国家，其直径和深度变化范围可达数米至数百米。
多年来，科学家们已知这些圆形区域会释放天然氢气，这暗示了地表之下存在氢气储层，但其形成机制以及与氢气源特征的关联一直未能完全阐明。此次研究利用地球力学计算机模拟技术，对气体与地下水在土壤沉积层中的复杂相互作用进行了建模。
研究结果表明，当氢气进入含水饱和的沉积层时，会挤占地下水的空间，导致地表隆起。一旦氢气流停止，压力下降，土壤便会发生压缩和沉降，最终形成了精灵圈标志性的凹陷形态。这一发现意味着，这些地貌的尺寸特征可能成为指示地下天然氢气源位置的有效线索。
天然氢气，也被称为“白色氢气”或“金色氢气”，是一种地质作用产生的能源，其碳足迹微乎其微，被视为极具潜力的可持续能源选项。在能源领域，相比于其他生产方式各异的氢气类型，天然氢气正受到越来越多的关注。
尽管如此，要全面揭示精灵圈的形成过程及其作为天然氢气指示器的实用性，仍需进一步深入研究。未来的研究计划包含对不同土壤类型进行模拟，并开展实地考察，以探索化学反应在沉降过程中可能扮演的角色。
这项研究为理解天然氢气及其在全球能源转型中可能发挥的作用提供了重要的科学依据。此外，对类似地质现象的研究也可能为理解地球内部的能量流动和物质循环提供更广阔的视野，帮助认识地球系统内部的精妙平衡与相互关联性。