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        誰把南極冰山“調(diào)”成翡翠綠

        2019-10-21 06:45:18陳瑜
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年39期
        關(guān)鍵詞:南大洋冰架沃倫

        ◆陳瑜

        冰山是極地隨處可見的風(fēng)景。在南極,除了常見的藍色、白色冰山,還有一種罕見的深綠色“翡翠”冰山。

        幾十年來,“翡翠”冰山吸引了不少極地旅行者和科學(xué)家。最近攝影師在南極洲東部的南大洋拍攝到深綠色的“翡翠”冰山,“翡翠”冰山又一次引起了人們的關(guān)注。它到底是如何形成的呢?

        冰山通常呈白色或藍色

        在重力作用下,冰從南極大陸向海岸緩緩移動,其伸向海面的部分被稱為冰架,冰架斷裂則成為冰山,冰山最終在大海中消融,這是全球海平面上升的主要誘因之一。

        從表面上看,雪和冰呈現(xiàn)出來的顏色是均勻的白色。這是因為絕大多數(shù)照在冰雪表面的可見光都被反射回來,在可見光譜的范圍內(nèi),被冰雪吸收的能量很低,而且反射率在各個波段比較均勻。

        由南極大陸數(shù)千年的降雪所形成的冰由純凈的淡水組成,專業(yè)上定義為大氣源的冰。冰架向海延伸,冰架底部與海水直接接觸,底部冰腔內(nèi)形成高壓過冷卻水。水里會形成水內(nèi)冰,并向上漂浮至冰架底部,形成海源的冰。純大氣源的冰可能因為融化重新凍結(jié)形成不同晶體結(jié)構(gòu),使冰山呈現(xiàn)藍色。海源冰包含有機物、礦物質(zhì)和冰藻等,在陽光折射下也可能顯現(xiàn)藍色。

        在北極,一些由山地冰川形成的小冰山會攜帶一些砂礫,所以可能呈現(xiàn)土色。

        冰山發(fā)綠是海水雜質(zhì)所致?

        值得一提的是,與發(fā)出藍光的冰山相比,發(fā)出綠光的“翡翠”冰山并不多見。據(jù)國外媒體報道,在南大洋部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)“翡翠”冰山這一歷史可追溯到上世紀初,當時的水手和探險家報告了這一現(xiàn)象。

        1988年,華盛頓大學(xué)的冰川學(xué)家斯蒂芬·沃倫爬到一座 “翡翠”冰山上近距離觀察它,這意味著人類開始對“翡翠”冰山進行探索。沃倫從南極洲東部的埃默里冰架附近的“翡翠”冰山中提取了一個冰芯樣本,并將其與20世紀80年代澳大利亞探險隊獲取的其他綠冰樣本進行了對比。

        起初,沃倫的研究小組懷疑,凍結(jié)成冰的海水里含有太多海洋微生物尸體,正是這些雜質(zhì)讓冰變成了綠色。但事實證明,這個推測是錯誤的——綠色冰和藍色冰中含有的有機物質(zhì)數(shù)量差別并不大。

        “翡翠”冰山的形成緣于氧化鐵?

        幾年前,澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的海洋學(xué)家勞拉·赫瑞茲·博雷格羅研究發(fā)現(xiàn),埃默里冰架冰芯樣本的含鐵量是純大氣源冰的近500倍。受此啟發(fā),沃倫的腦海里又冒出了一個想法:有可能是氧化鐵把普通的藍色冰變成了綠色冰。如果是這樣,那鐵是從哪里來的呢?

        在發(fā)表于美國地球物理學(xué)會著名雜志《地球物理研究雜志-海洋》上的最新研究中,沃倫認為,答案可能在于“冰川粉”——冰架碾磨基巖形成的粉末。這些富含鐵的粉末流入海洋,成為“翡翠”冰山重要的“調(diào)色劑”。

        雖然目前不能完全證實這項研究解開了一個長達數(shù)十年的謎團,但可以肯定的是,這一發(fā)現(xiàn)可能在維持海洋生命方面發(fā)揮作用:鐵是浮游植物的關(guān)鍵養(yǎng)分,而南大洋的許多海洋生物以浮游植物為食。如果是這些“翡翠”冰山將南極大陸的鐵元素運送到了南大洋,那么這對海洋生物來說可能至關(guān)重要。(轉(zhuǎn)自《科技日報》)

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