地球地壳中有多少水？

魏洋1

地壳深处的盐水可能含有微生物群落，这些微生物群落可以告诉我们地球上的早期生命。（图片来源：AlexLMX通过盖蒂图片社）

（）据美国生活科学网站（Charles Q.Choi）：水覆盖了地球表面的近四分之三。但是有多少水隐藏在地球地壳的地下？

《地球物理研究快报》杂志2021年的一项研究发现，与地球的冰盖和冰川相比，更多的地球水被储存在地下的土壤或岩石孔隙中，即地下水。

萨斯喀彻温大学水文地质学家、2021年这项研究的主要作者格兰特·弗格森告诉《现场科学》：“地壳中约有4390万立方公里（1050万立方英里）的水。”。

相比之下，南极洲的冰含有约650万立方英里（2700万立方公里）的水；在格陵兰岛，约72万立方英里（300万立方公里）；2021年的研究指出，在南极洲和格陵兰岛以外的冰川中，有38000立方英里（158000立方公里）。

根据2021年的研究，地球的海洋仍然是地球上最大的水库，蓄水量约为3.12亿立方英里（13亿立方公里）。尽管如此，研究指出，除了海洋，地下水是全球最大的蓄水池。

《自然地球科学》杂志2015年的一项研究估计，地壳上部1.2英里（2公里）处有540万立方英里（2260万立方公里）的浅层地下水。相比之下，Ferguson说，2021年的研究考虑了地壳上部6.2英里（10公里）范围内的地下水。

这种差异是由于之前对地壳上部1.2英里以下的深层地下水的估计只关注低孔隙度的结晶岩石，如花岗岩。2021年的研究包括沉积岩，它们比结晶岩更多孔。

总的来说，2021年的研究将地表下1.2至6.2英里的地下水量增加了一倍多，从约200万立方英里（850万立方公里）增加到490万立方英里。这一新的估计值几乎与他们计算的浅层地下水570万立方英里（2360万立方公里）的估计值一样大。

Ferguson指出，地壳通常厚19至31英里（30至50公里），比2021年研究考虑的6.2英里深度要厚得多。他们把重点放在了上地壳上，因为它相对较脆，因此有断裂的岩石，反过来又可以蓄水。他说，在约6.2英里以下，地壳的多孔性大大降低，很可能含有水。

浅层地下水蓄水层主要是淡水，用于饮用和灌溉。Ferguson指出，相比之下，深层地下水是含盐的，不容易循环或流到地表，这在很大程度上切断了它与地球其他水的联系。

然而，深层地下水的相对隔离意味着，在一些地方，这种盐水被困的时间非常长。2021年的研究指出，这意味着它可以为了解地球的过去提供宝贵的见解。

Ferguson说：“我们对这些深度超过几公里的水域知之甚少，这使其成为科学的前沿地区。”。

此外，这些古老的水域可能支持今天仍然活跃的微生物生态系统。这样的深层生物群落可能会揭示生命是如何在我们的星球上进化的，以及它可能如何在其他可能在其表面深处存在水的世界上发展。

图森亚利桑那大学的水文地球化学学家、2021年这项研究的合著者詹妮弗·麦金托什告诉《现场科学》：“关于地球和其他行星上千米深的水，还有很多东西需要探索。”。