自20世紀(jì)60年代以來(lái),干旱天氣和不可持續(xù)的灌溉方式幾乎抽干了咸海的水,所帶來(lái)的影響甚至延伸到了地球深處的地幔。這可能是人類活動(dòng)對(duì)地球巖層內(nèi)部產(chǎn)生的最深遠(yuǎn)影響。
烏茲別克斯坦咸海干涸后人們留下的腳印。
美國(guó)南加州大學(xué)的西爾萬(wàn)·巴博特說(shuō):“人類的行為竟然能夠影響到地幔,這充分說(shuō)明了我們?cè)诟淖儹h(huán)境方面有多大力量?!?/p>
位于中亞的咸海曾是世界上最大的水域之一,面積接近7萬(wàn)平方千米。然而,自20世紀(jì)60年代開始的農(nóng)業(yè)灌溉項(xiàng)目以及后來(lái)的常年干旱,使得這片海域逐漸干涸。到2018年,咸海面積縮小了近90%,失去了大約1000立方千米的水量。
北京大學(xué)的王騰讀到了一本關(guān)于這場(chǎng)環(huán)境災(zāi)難對(duì)地球表面影響的書,由此對(duì)咸海產(chǎn)生了興趣。他意識(shí)到,如此巨大的水量減少,會(huì)引發(fā)地球深處的反應(yīng)。
王騰和他的團(tuán)隊(duì),巴博特也在其中,利用衛(wèi)星測(cè)量技術(shù)追蹤了2016年至2020年間這片干涸海域微小的海拔變化。盡管大部分海水在幾十年前就已消失,可他們發(fā)現(xiàn),這里的地表仍在繼續(xù)上升,平均每年約7毫米。
隨后,他們利用一個(gè)咸海下方地殼和地幔模型來(lái)分析這種變化的原因。結(jié)果發(fā)現(xiàn),海水的重量被移除后,淺層地殼因“減負(fù)”而發(fā)生形變,進(jìn)而引發(fā)了地下190公里深處地幔的響應(yīng),其中的黏性巖石開始流動(dòng)以填充空出的空間。
巴博特解釋說(shuō):“地殼的‘放松’創(chuàng)造了空間,促使地幔中的巖石產(chǎn)生黏性流動(dòng)來(lái)填補(bǔ)空缺。這種發(fā)生在地幔軟流圈中的巖石黏滯效應(yīng),正是導(dǎo)致地表在海水被抽干幾十年后仍在持續(xù)上升的原因?!?/p>
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的羅蘭·伯格曼指出,在地表發(fā)生大規(guī)模質(zhì)量變化后,地幔會(huì)發(fā)生形變,比如冰川的前進(jìn)和后退。而咸海干涸引發(fā)的這種反應(yīng),可能是人類活動(dòng)導(dǎo)致地球巖層內(nèi)部發(fā)生變化的最深刻例子。
伯格曼還提到,咸海之下的這種變化展示了人類活動(dòng)的巨大影響,尤其是它位于大陸內(nèi)部的下方,因此為科學(xué)家研究地幔黏性的微小差異提供了難得的機(jī)會(huì),“了解大陸下方地幔層的表現(xiàn),對(duì)于那些試圖理解板塊構(gòu)造的人來(lái)說(shuō)非常重要”。