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咸海干涸致地表持续抬升:人类活动或触发地幔深层响应

   时间:2025-09-12 16:46:59 来源:文汇报编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

位于中亚腹地的咸海,曾以近7万平方千米的水域面积位列世界第四大湖泊。然而,自20世纪60年代起,大规模农业灌溉工程与持续干旱导致其水量锐减,至2018年已丧失90%水域面积,约1000立方千米的湖水消失殆尽。这片干涸的湖床不仅改变了地表生态,更引发了地球深部地幔的连锁反应。

北京大学研究团队通过卫星观测发现,尽管咸海主体水域在数十年前已干涸,但2016年至2020年间,湖区地表仍以每年7毫米的速度持续抬升。这一异常现象促使科学家深入探究地球内部的响应机制。研究显示,海水重量消失后,浅层地壳因压力骤减发生弹性形变,这种变化传导至地下190公里深处的地幔软流圈,促使黏性岩石缓慢流动以填补地表"塌陷"形成的空间。

美国南加州大学地球物理学家西尔万·巴博特指出:"地壳的'减压放松'创造了地下空间,引发地幔黏性物质的补偿性流动。这种发生在软流圈层的岩石流变效应,正是地表持续抬升的根本原因。"该研究首次证实,人类活动导致的水体消失可通过地壳-地幔耦合机制,对地球深部产生可观测的长期影响。

加州大学伯克利分校的罗兰·伯格曼教授将此现象与冰川消融引发的地幔调整进行对比,强调咸海案例的特殊性:"不同于冰川进退导致的周期性质量变化,咸海干涸是持续数十年的单向质量损失,这种长期作用为研究地幔黏性结构提供了独特窗口。"研究显示,大陆内部地幔的流变特性与海洋下地幔存在显著差异,咸海下方的地幔响应速度比预期快30%,这挑战了传统地幔对流模型的认知。

科学家特别指出,咸海位于欧亚板块内部,其下方地幔的异常流动为理解板块构造动力学提供了新视角。研究团队通过构建三维地壳-地幔耦合模型,首次量化了地表水体变化与深部地幔流动的因果关系,发现每减少1立方千米海水,可导致地下190公里处产生0.3毫米的地幔物质位移。

这项发表于《自然·地球科学》的研究引发学界广泛关注。专家认为,咸海案例表明人类活动已具备改变地球深部圈层的能力,这种影响虽远小于自然地质过程,但为研究地球系统响应提供了全新维度。随着全球气候变化加剧,类似的地表-深部耦合效应可能在更多干旱区显现,对理解地球动力学机制具有重要意义。

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