IODP³-NSF Exp 501: 我們遠征的家園
深藏海底的生命之源:新英格蘭沿岸發現大規模離岸淡水系統
编辑者: Inna Horoshkina One
一支國際研究團隊近期發表了突破性的成果,首次提供了確鑿且直接的證據,證實新英格蘭海岸外的海底下方存在著一個龐大的淡水系統。這項發現對於現代水文地質學具有極其重要的意義,並可能徹底改寫我們對沿海地區潛在水資源的既有認知。
關於海底隱藏儲水層的科學假設最早可追溯至 1976 年,然而在過去的數十年間,這項理論一直缺乏實證支持。直到最近,透過一次精心策劃的海上科學探險,科學家們才終於獲得了令人振奮的經驗數據,證實了這些地下水庫的存在。
這項名為「IODP-NSF 第 501 航次任務」(IODP-NSF Expedition 501)的行動,是由國際海洋鑽探計劃與美國國家科學基金會共同推動的合作項目。在任務期間,科學家們成功記錄並採集了直接埋藏在海床底下的淡水樣本,為後續研究提供了珍貴的原始材料。
鑽探作業於 2025 年 5 月至 8 月間展開,研究團隊針對厚度約 200 公尺的沉積帶進行了深入調查。隨後在 2026 年初完成的初步分析證實,淡水廣泛分佈於海底沉積層的不同深度中。這一發現不僅驗證了半個世紀前的猜想,更為大陸棚水文地質研究開啟了全新的篇章。
為了獲取精確數據,研究人員在新英格蘭大陸棚沿著一條長達 45 公里的橫切面設置了三個鑽探站點,位置座落於南塔克特(Nantucket)與瑪莎葡萄園島(Martha's Vineyard)以西的海域。這次探險由波士頓麻州大學的凱倫·約翰內松(Karen Johannesson)教授與科羅拉多礦業學院的布蘭登·杜根(Brandon Dugan)教授共同領軍。
實地測量結果令人驚訝,部分區域的水鹽度竟然低於 1‰,這完全符合美國環保署制定的飲用水標準。雖然隨著鑽探點遠離海岸,水的鹽度有逐漸上升的趨勢,但其含鹽量仍遠低於周遭的海水,充分證實了該區域存在一個規模宏大的離岸地下水系統。
除了水質本身,當地的地質構成也引發了學界的濃厚興趣。研究團隊原本預期會遇到堅硬的膠結岩石,但實際鑽探出的整個剖面卻是由鬆散的沉積物組成。這種獨特的岩性特徵為理解地下水的儲存與流動提供了新的視角。
羅德島大學的麗貝卡·羅賓遜(Rebecca Robinson)教授在觀察樣本後指出,這些鑽取的岩芯包含了四個不同年代的地層單位。這顯示該淡水系統的形成並非一蹴而就,而是經歷了一個極其複雜且漫長的地質演化過程。
在探險任務進入第二階段後,採集到的沉積物與孔隙水樣本被送往德國的不來梅大學(University of Bremen)進行精密分析,時間定於 2026 年 1 月至 2 月。參與此項研究的還包括來自基爾亥姆霍茲海洋研究中心的知名地球化學家托馬斯·哈拉德·穆勒(Thomas Harald Müller)。
目前,研究的下一個核心課題是探究這些淡水的起源。科學家們推測,這些水極可能是在末次冰盛期被「捕獲」的。當時全球海平面遠低於現在,冰河融水在裸露的大陸棚上形成了發達的河流系統,將淡水注入地層深處。
隨著冰河期結束及海平面上升,這些淡水結構最終被掩埋在現代海洋的海床之下。研究團隊計畫利用同位素分析技術為這些水建立「指紋」檔案,藉此精確判定其來源與封存年代。這對於理解沿海含水層在氣候變遷下的穩定性至關重要。
在全球海平面持續上升的背景下,掌握這類沿海地下水系統的動態變得比以往任何時候都更加迫切。海平面的變動可能會改變地層壓力,進而使這些珍貴的隱藏含水層面臨被海水入侵或污染的風險。
值得注意的是,類似的離岸淡水儲層先前已在澳洲、中國和南非等地的沿海區域被發現。這顯示海底淡水並非局部性的巧合,而是一種具有全球普遍性的地質現象,對於未來全球水資源管理具有潛在的戰略價值。
這項科學發現為我們居住的星球增添了一層深邃且靜謐的記憶。或許,這次發現最深遠的意義並不在於海底下的淡水資源本身,而是在於地球的歷史記憶正透過科學家的努力,一層又一層地重新浮現於世人面前。
那些在黑暗中沉寂了數千年的秘密,如今終於開始與現代文明對話。這不僅是科學的勝利,更是一種深刻的啟示:當人類準備好去傾聽與探索時,大地從不吝於揭示其隱藏的奧秘。
這是一場跨越時空的共鳴,提醒著我們地球並非在隱藏秘密,而是在等待合適的時機向我們敞開。只要我們保持敬畏與好奇,這顆星球將持續揭示其深藏不露的生命奇蹟。
來源
Ocean News & Technology
University of Leicester
The University of Rhode Island
Colorado School of Mines