罗德岛大学(University of Rhode Island)海洋研究生院教授 Rebecca Robinson 正在通过分析在纳塔基特附近三个近海钻探点采集的材料,研究上述问题。
Robinson 是新英格兰大陆架水文地质考察的三位首席科学家之一,这项国际合作共集结了41名来自不同国家和学科的研究人员。团队用74天在海上钻探并采集了海底718个岩芯,总长度超过871米。这些岩心和水样目前正在实验室进行各种分析,以揭示这片近海水库的历史和特性。
海底下罕见的淡水
Robinson 表示:“我们能够对近海淡化地下水进行系统化地球化学历史评估(包括测定水龄),这在科学海洋钻探史上前所未有。”
通常,海底沉积物的盐度会与其上的海水接近,但在新英格兰近海,海底蕴藏着不寻常的大规模淡水水库。
Robinson 说:“水的清新程度让我感到惊讶,已经接近饮用水标准。我原以为‘淡化’只是指盐度低于海水,不曾想到会如此接近自来水水平。”
钻探难题与突破
本次科考由欧洲海洋钻探研究协作体(ECORD)在国际大洋钻探计划(IODP³)框架下实施,使用一艘配备紧凑型钻机的56米升降船,从不同深度共抽取了约5万升地下水。
Robinson 介绍:“从井里抽取大量地下水而不破坏井壁很有挑战性。我们必须精心设计抽水点、设备流速以及布置位置,以防沉积物塌方,这些都需要我们慢慢摸索和优化。”
最终她表示:“我们在采集如此困难地层的样品、并获得如此大量的水样用于科学分析,真的让我非常激动。”
氮循环历史研究
Robinson 将在实验室分析样本,研究地下水中氮的起源和历史。
“我们会研究淡化水如何影响原本的氮循环。所有生物都离不开氮,其循环反映了不同微生物过程的类型。分析氮沿水流路径的变化能帮助我们还原水体的历史。”
Robinson 还将通过同位素质谱仪测量氮的含量和同位素组成。其他科学家则会用放射性同位素(如碳-14和氦-4)测定水龄。
合作与后续研究
研究团队的另外两位首席科学家分别是科罗拉多矿业学院 Brandon Dugan 教授,以及马萨诸塞大学波士顿分校的 Karen Johannesson 教授。团队将于2026年1-2月在德国不来梅大学汇合,于岩芯库继续分析岩芯,收集数据,撰写初步报告。
岩芯将在为期一年保密期后存档,并向全球科学界开放,所有科考数据也会公开,成果将对外发布。
后续研究将追踪氮循环并测量这一海底蓄水层的水龄。本次科考由国际大洋钻探计划(IODP³)和美国国家科学基金会联合资助。
编译自/ScitechDaily