2019值得關(guān)注的7大地球科考任務(wù)：尋找南極冰川裂隙

北京時(shí)間2月18日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，在過去的一年中，科學(xué)家對(duì)地球又做出了許多驚人的新發(fā)現(xiàn)。但今年同樣會(huì)帶來許多令人激動(dòng)的新驚喜。本文將為你介紹七項(xiàng)最受期待的地球物理與地球科學(xué)探險(xiǎn)活動(dòng)、科考任務(wù)與會(huì)議。

尋找南極思韋茨冰川裂隙

今年夏天，科學(xué)家將前往南極西部的思韋茨冰川，開展一次大規(guī)模科考任務(wù)。此次研究為美國自然科學(xué)基金會(huì)(NSF)與英國自然環(huán)境理事會(huì)(NERC)的合作項(xiàng)目，研究斥資2500萬美元，全世界將有超過100名科學(xué)家參與其中，共同研究這座巨大的冰川。思韋茨冰川的作用就像一只軟木塞，一旦它開始分崩離析，被它阻擋的大量冰塊就會(huì)滑入海中、開始融化，導(dǎo)致海平面上升。“衛(wèi)星圖像顯示，思韋茨冰川正在迅速變化，”美國自然科學(xué)基金會(huì)地球科學(xué)助理主任威廉•伊斯特林(William Easterling)指出，“要弄清海平面變化的幅度和速度，就需要科學(xué)家通過精密設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)，借此估算冰的體積或質(zhì)量。”

繪制全新冰蓋分布圖

2018年9月，NASA發(fā)射了“冰、云與地面海拔2號(hào)衛(wèi)星”(簡稱ICESat-2)，從太空中觀察地球的極地狀況。該任務(wù)負(fù)責(zé)測量極地每塊冰的厚度隨著季節(jié)發(fā)生的變化，精確度可達(dá)0.5厘米。自發(fā)射以來，這枚衛(wèi)星每天都在收集1TB的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)繪制出了目前為止最細(xì)致的南極冰蓋分布圖。在2018年12月舉行的美國地球物理聯(lián)盟年會(huì)上，科學(xué)家公布了部分初始調(diào)查結(jié)果，“這些數(shù)據(jù)看上去蔚為壯觀。”科羅拉多大學(xué)波爾多分校的物理地理學(xué)家邁克爾•麥克菲林(Michael MacFerrin)表示，“ICESat-2衛(wèi)星將使我們對(duì)冰蓋、海冰和整個(gè)極地區(qū)域的實(shí)時(shí)觀測發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變。我們對(duì)該衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)庫感到非常激動(dòng)，我想到2019年底之前，就會(huì)有第一批論文問世。”

鉆入地底研究地震成因

在日本西南海岸下方深處，坐落著南海海槽(Nankai Trough)，這里是一處活躍的俯沖帶(subduction zone)，即一塊地殼板塊滑入另一板塊下方的交界處。這也是地球上最活躍的地震帶之一。1944年震動(dòng)整個(gè)日本的8.1級(jí)東南海地震就是由它引發(fā)的。今年，“南海海槽地震帶實(shí)驗(yàn)”(NanTroSEIZE)項(xiàng)目將對(duì)此處斷層結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆測。該任務(wù)官網(wǎng)稱，“這是首次通過鉆取、取樣和儀器分析研究地殼中與地震有關(guān)、歷史上地震頻發(fā)部分的考察任務(wù)。”該考察團(tuán)隊(duì)成員、約翰•貝德福德(John Bedford)指出，科學(xué)家將對(duì)該任務(wù)采集的巖石的光滑度或硬度進(jìn)行分析，從而“進(jìn)一步了解這類斷層結(jié)構(gòu)上可能引發(fā)地震的條件”。

測量森林與樹木

2018年12月8日，NASA向國際空間站發(fā)射了“全球生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)查雷達(dá)”(GEDI)。該儀器將被安裝在國際空間站外側(cè)、俯瞰地球，并對(duì)地球的溫帶與熱帶森林開展極為細(xì)致的三維觀測。該任務(wù)官網(wǎng)表示，GEDI旨在解答幾個(gè)關(guān)鍵問題，如樹木中儲(chǔ)存的碳總量是多少、去森林化對(duì)氣候變化的影響有多大等等。這反過來將幫助研究人員建立森林生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)模型。此外，由于森林高度會(huì)對(duì)全球的風(fēng)造成影響，這也能幫助科學(xué)家更精確地開展天氣預(yù)測。

探索深埋地下的南極湖泊

就在你讀到這篇文章的同時(shí)，南極的科學(xué)家們正在對(duì)深埋在南極西側(cè)冰蓋下方1200米處的一個(gè)湖泊展開鉆探。這個(gè)湖泊名叫默瑟湖(Lake Mercer)，其水體完全與世隔絕，不與世界上任何一處生態(tài)系統(tǒng)相連。研究人員非常希望能對(duì)這一系統(tǒng)展開探索，進(jìn)一步了解生活在其中的微生物。該任務(wù)官網(wǎng)指出，一旦鉆頭抵達(dá)此次水體，“我們就會(huì)把設(shè)備送下去采集樣本、收集讀數(shù)、并拍下這個(gè)從未被任何人類看見過的冰川下方世界的照片。”

了解珊瑚礁的歷史

珊瑚礁十分美麗，但作為一種水下生物棲息地，它們的處境已經(jīng)岌岌可危。海水污染與海洋酸化(由海水吸收燃燒化石燃料釋放到大氣中的二氧化碳造成)正對(duì)世界各處的珊瑚礁造成威脅。從九月開始，一支研究人員團(tuán)隊(duì)將在夏威夷周圍海域的11處地點(diǎn)展開鉆探，希望采集珊瑚礁系統(tǒng)的化石樣本。這些珊瑚礁在近代地質(zhì)歷史上前后占據(jù)了50萬年，將幫助科學(xué)家解答一些至關(guān)重要的問題，如在這段時(shí)期內(nèi)，大氣中含有多少二氧化碳、地球在此期間的溫度變化，以及面對(duì)大規(guī)模的氣候變化，珊瑚礁會(huì)作何反應(yīng)、事后如何恢復(fù)等等。此次任務(wù)名為“夏威夷水下珊瑚礁考察任務(wù)”，由國際組織“歐洲海洋鉆探研究聯(lián)盟”負(fù)責(zé)開展。

探索深層生物圈

過去10年間，“深碳觀測站”(Deep Carbon Observatory)的科學(xué)家們一直在開展鉆探，想弄清埋藏在地下深處的奧秘。2018年12月，科學(xué)家們宣布了關(guān)于“深層生物圈”的新發(fā)現(xiàn)，這里充滿了數(shù)量龐大、名目未知的地下微生物。與之相比，地面生物的數(shù)量可能會(huì)顯得相形見絀。今年10月，在華盛頓舉行的國際會(huì)議上，該組織將突出介紹過去10年來開展的研究，并對(duì)接下來10年提出展望。研究人員將在大會(huì)上展示“地核處碳的性質(zhì)與含量，整個(gè)地球碳循環(huán)的性質(zhì)及變化史，以及主導(dǎo)深層生物圈中微生物進(jìn)化與分散的機(jī)制“等等。