科学家发现格陵兰冰层深处的古代湖床

古老的湖床,在格陵兰岛冰层下密封了超过一英里,可能已有数十万或数百万年的历史,并包含过去气候和生活的独特化石和化学痕迹。

飞机机翼和引擎高在与上面蓝天的灰色冰。

从一架装有旨在探测冰底地质特征的地球物理仪器的P3飞机的窗户上可以看到,格陵兰冰原的大部分表面没有特征。图片来自Kirsty Tinto / 拉蒙特-多尔蒂地球观测站。

本文– written by 凯文·克拉吉克 –经以下方面的许可重新发布 地球研究所’星球状况.

科学家已经发现他们所说的是巨大的古老湖床的沉积物,该湖床封闭在格陵兰西北部的冰层下超过一英里处,这是世界上任何地方首次发现这种亚冰川特征。湖床显然是在该地区没有冰层但现在已经完全冻结的时候形成的,湖床可能已有数十万或数百万年的历史,并包含过去气候和生活的独特化石和化学痕迹。科学家认为,这些数据对于了解格陵兰冰盖在未来几年随着气候变暖可能会发生的作用至关重要,因此该地点成为钻探的诱人目标。描述发现的论文是 在新闻 在杂志上 地球与行星科学快报.

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盖·帕克斯曼,哥伦比亚大学的博士后研究员 拉蒙特-多尔蒂地球观测站 报告的主要作者 说过:

在目前完全隐藏且无法访问的环境中,这可能是重要的信息库。我们正在努力尝试了解格陵兰岛冰盖过去的表现。重要的是,我们想了解未来几十年的情况。

近年来,冰盖的融化速度一直在加快,其中包含的水足以使全球海平面上升约24英尺(7米)。

绿色红色斑点,带有绿色轮廓线和明亮的蓝色树状线条。

科学家利用地球物理仪器在格陵兰岛冰层下方绘制了一个巨大的古代湖泊盆地(此处用红色标记),覆盖了约2,700平方英里(7,000平方公里)。红色代表更高的海拔,绿色代表更低的海拔。切入基岩的河流系统曾经以湖泊为食,以蓝色显示。图片取自Paxman等人/ 地球与行星科学快报.

研究人员通过分析来自空中地球物理仪器的数据来勾勒出湖床的轮廓,这些数据可以读取穿透冰层的信号并提供下面的地质结构的图像。大部分数据来自NASA的一部分,低空飞行在冰盖上的飞机 冰桥行动.

研究小组表示,该流域曾经拥有一个占地约2700平方英里(7,000平方公里)的湖泊,大小相当于美国特拉华州和罗德岛州的总和。盆地中的沉积物,形状像切肉刀,似乎厚达3/4英里(1.2公里)。地球物理图像显示至少有18个明显的一次性河床网络,这些河床雕刻在必须向湖供水的北坡倾斜悬崖的相邻基岩中。这些图像还显示了至少一个向南的明显出口流。研究人员计算得出,一次性湖泊中的水深范围约为50米至250米(160-800英尺)。

最近几年, 科学家发现 现有 冰下湖 在格陵兰岛和南极洲都含有液态水,夹在冰中或在基岩和冰之间。这是任何人第一次发现化石湖床,该湖床显然是在没有冰层时形成的,随后被覆盖并冻结在适当的位置。没有证据表明格陵兰流域如今含有液态水。

帕克斯曼说,没有办法告诉湖床多大了。研究人员说,在过去的一千万年中,格陵兰大部分地区的冰有可能周期性地前进并消退,甚至可以追溯到三千万年前。 2016年 研究 由Lamont-Doherty地球化学家领导 乔格·舍费尔 暗示大多数格陵兰岛的冰可能有 融化了一个或多个长时间 最近一百万年左右的某个时间,但是其中的细节还很粗略。帕克斯曼说,这个特殊的区域本来可以被反复地掩盖和发现的,为该湖的历史留下了广泛的可能性。帕克斯曼说,无论如何,盆地中的沉积物的深度表明它们一定是在数十万或数百万年的无冰时期积累的。他说:

如果我们能得到这些沉积物,它们就能告诉我们冰何时存在或不存在。

小水域在贫瘠风景的与在距离下的接合的冰川在蓝天下。

格陵兰冰盖边缘的一个新形成的湖泊,暴露了冰释放的沉积物。由于气候变暖,随着冰消退,这种湖床变得越来越普遍。图片由凯文·克拉吉克/地球研究所提供。

研究人员通过分析NASA收集的雷达,重力和磁数据,收集了该湖盆地及其周围地区的详细图片。 穿冰雷达 提供了冰下地球表面的基本地形图。这揭示了位于高海拔岩石之间的光滑低洼盆地的轮廓。重力测量表明,盆地中的物质比周围的坚硬,变质的岩石密度低,这证明它是由从侧面冲入的沉积物组成的。磁性的测量(沉积物的磁性小于固体岩石)有助于团队绘制沉积物的深度图。

研究人员说,当基岩伸展并形成一个低点时,该盆地可能是沿着一条现在长的休眠断层线形成的。或者,但不太可能,以前的冰川可能已经雕刻出了凹陷,当冰退去时,凹陷会充满水。

沉积物可能包含的是一个谜。发现从冰盖边缘冲出的物质含有 花粉和其他材料的残留,这表明格陵兰岛在过去一百万年中可能经历了温暖时期,使植物甚至森林得以稳固。但是证据还不是结论性的,部分是因为很难找到这种松散的材料。相比之下,新发现的湖床可以提供完整的化石和化学信号档案,这些化石和化学信号可以追溯到迄今未知的遥远过去。

研究人员 该盆地:

…因此,这可能是将来进行子冰钻探和回收沉积物记录的重要场所,这可能会提供对该地区的冰川,气候和环境历史的宝贵见解。

由于沉积物的顶部位于当前冰面以下1.1英里(1.8公里)处,这样的钻探将是艰巨的,但并非不可能。在1990年代,研究人员穿透了近2英里(3公里),进入格陵兰冰原的顶峰,并恢复了几英尺的基岩。当时,这是有史以来最深的冰芯。这项历时五年的壮举至今尚未在格陵兰重现,但计划在未来几年内进行一项旨在达到格陵兰西北部另一地区较浅基岩的新项目。

底线:科学家发现了格陵兰岛冰层深处的一个古老湖床,可能已有数十万或数百万年的历史,并且含有过去气候和生命的独特化石和化学痕迹。

资料来源:格陵兰冰盖下方保存着一个断层界定的古湖盆。

通过地球状况

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