贝加尔湖不可思议的科学:世界上最大,最古老,最深的湖泊
尽管实际上地球上的所有人口都生活在干旱的土地上,但我们的地表覆盖了71%的水。在这些水中,几乎所有都在海洋中,只有2.5%以淡水而不是盐的形式存在。地球上的大部分淡水都存在于冰川,冰帽和多年冻土中,而地表下还有水和冰。如您所料,其余大部分都位于我们陆地上大量的液态水库中:地球上的湖泊。
总而言之,淡水湖泊仅占地球上水总量的0.007%,但占我们表面绝大多数的液态淡水。地球上的大多数湖泊都相对年轻,不到18,000年,是在最后一个冰河时代结束时形成的。全世界只有20个湖泊是古老的:已有100万多年的历史。但是贝加尔湖不仅是地球上最古老的湖泊,有25-30百万年的历史,但它也是最大的。这是背后的迷人科学。
地球,上层水都被盐化了,而我们的大部分淡水都被[…]冷冻或埋在地下。但是,湖泊中绝大部分存在新鲜的自由地表水,其中一个湖泊占我们新鲜地表水的20%以上。
地球上绝大多数的水都是盐化的,而我们的大部分淡水是…[+]I.SHIKLOMANOV(作者),P.GLEICK(编辑),1993
地球上的湖泊是盛有液态淡水的主要地点,但其中大部分是冰川退缩形成的。地球上大部分的淡水以冰川和冰盖的形式被冻结,在冰河时期这变得更加严重:极地盖变大,并延伸到比现在位置更多的赤道纬度。
冰河时代结束后,
许多冷冻水融化,
我们所有人的机遇
导致冰川开辟道路并造成侵蚀,
随着冰川融化(以及随后的降雨和季节变化)导致湖泊(和河流)的形成,
以及随后的排水方式导致更多的湖泊形成。
例如,整个北湖(北美洲最突出的淡水特征)全部是圣劳伦斯河排水的结果。
太阳辐射(顶部,橙色),冰川/间冰期循环(中部,黑色)和大气中的二氧化碳…[+](底部,蓝色)是我们近期历史的函数。请注意,黄色突出显示的区域是间冰期,它们之间有收缩的“冰河年龄”。
太阳辐射(顶部,橙色),冰川/冰川间周期(中部,黑色)和大气中的二氧化碳…[+]NOAANCEI
地球经历冰河时期的频率相对较高,冰期之间的间隔时间间隔大于每十万年。目前在地球表面发现的几乎所有湖泊都是在最近的冰川/冰川间期过渡期间形成的。如果通过这些过程创建了一个湖泊,那么它很可能不会持续很长时间。从长远来看,大多数湖泊将逐渐充满从流入河流中沉积的沉积物。
但是也有一些非常突出的例外。并非每个湖泊都有河流或小溪要流入,也不是每个湖泊都是由于冰川/冰川间周期和过渡形成的。而不是生活了数千年,最大深度只有几百米(高达1300英尺),全世界发现了一些古老而超深的湖泊:几百万年的历史和超过一英里(1600米))深。
当发散的板块边界开始扩展时,称为裂谷的特征就可以开始形成[+]形式。最初,形成了两个平行的悬崖,但后来沉积物和其他物质充满了它。在极少数情况下,这可能导致形成深水湖,并持续数百万年。
当发散的板块边界开始扩散时,称为裂谷的特征就可以开始…[+]火山发现/USGS
地球上发现的古代湖泊数量很少,但都有一些共同点:由于板块构造,它们都在活跃的裂谷区被发现。地壳的两块板之间的任何相互远离的位置(例如在不同的板边界处)都可以开始形成裂谷。随着时间的流逝,侵蚀的力量将加深这个裂谷,形成一个巨大而深的坑。
最初是一个带有两个陡峭,几乎平行的侧面的裂缝,最终扩大了,并充满了裂谷壁上的沉积物,或者在条件允许的情况下,注入了淡水。的所有古老的湖泊超过1亿年的历史在地球上发现,他们中的一个巨大的75%是由这个非常的过程形成的,与来自像流星撞击和火山特征的事件而引发的异常。
从美国宇航局(NASA)的OrbView-2卫星的太空中观看的贝加尔湖。贝加尔湖是世界上第七大湖泊,但比其他任何湖泊都拥有更多的淡水。
从上方看,俄罗斯的贝加尔湖看上去令人印象深刻,但并不那么壮观。它位于西伯利亚南部,面积只有密歇根湖的一半,在世界湖泊中排名第7,略超过31,000平方公里(12,000平方英里)。
但是,贝加尔湖两岸的地区海拔都很高,许多地方的海拔都超过2000米(近7,000英尺)。它恰好位于发散的板块边界处,随着时间的推移散布得如此之大,以至湖宽达79公里(49英里),并有三个独立的盆地。
最深的湖泊-中央盆地-下降到1,642米(5,387英尺)的深度,使其成为世界上最深的湖泊。
贝加尔湖可以容纳多少水?
如果您要吸收世界上所有的新鲜地表水并将其加起来,那么最后您将获得足够的水来填充每边约35公里(22英里)的立方体。其中包括所有湖泊,河流,溪流,沼泽,沼泽,生物以及地球大气中的水。
贝加尔湖拥有的淡水比地球上任何其他湖泊都要多,占其中的22%:价值超过23,000立方公里(5,600立方英里)。它的水含量是苏必利尔湖中的两倍,是密歇根湖中的五倍,是北美所有大湖总和的两倍。
贝加尔湖周围地区的地形。尽管有300多条河流流入其中,但…[+]周围的山脉海拔可能超过2,000米,而湖泊本身则下降到远低于海平面的深度。它是地球上最深的大陆裂谷。
贝加尔湖有多独特?
湖底比海平面低一整公里,但形成它的裂谷却更深了。根据阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究,随着时间的流逝,大约有7,000米(23,000英尺)的沉积物掉入了裂谷,使裂谷地层形成了令人难以置信的8到11公里(5到-7英里)。这使得贝加尔湖所在的地质裂谷成为地球上最深的大陆裂谷。
尽管这些事实令人印象深刻,但从地质角度进行思考很重要:这个大陆裂谷既年轻又活跃。每过一年,裂谷就会扩大约2.0厘米(0.8英寸)。有超过300条河流进到贝加尔湖,但只有一个-在安加拉河-该排水沟它。
在地质历史上,地球上所有其他的大型高海拔湖泊都被以前冰川时期的冰盖覆盖。当冰川期结束时,这些大陆性冰原在它们上方划过,冲刷着湖泊。
但不是贝加尔湖。在这些湖泊中独特的是,其沉积物没有证据表明这些冰盖在它们上空盘旋。取而代之的是,深层钻探的核心沉积物(1990年代首次到达该湖最深的底部)显示了近700万年来的历史气候变化。贝加尔湖内发现了异常的结晶固体,称为气体水合物,使之成为世界上唯一拥有它们的密闭淡水湖。
仅根据湖泊的地质状况(但受水和沉积物研究的支持),贝加尔湖估计已有25至3000万年的历史。在地球上能生存超过一千万年的湖泊是非常罕见的(甚至只有五座可供选择),贝加尔湖的衰老证据不胜枚举。
其他非常古老的湖泊包括伊塞克湖和马拉开波湖,这两个都是咸水湖而不是淡水,而且它们的年龄都不确定。哈萨克斯坦的Zaysan湖是唯一可能更老的湖,有大量证据表明它可以追溯到6500万年前的白垩纪晚期。但是,它的确切年龄仍存在争议。贝加尔湖是最古老的湖泊,其年龄没有很大的不确定性。
贝加尔湖不仅是世界上最大,最深,最古老的湖,而且还拥有约2000种独特的已知动物物种,这些物种在地球上其他任何地方都找不到。尽管它被联合国教科文组织列为世界遗产,但贝加尔湖的平均地表温度在过去50年中已上升了1.5°C。除了贝加尔湖的化学污染外,这个独特的生态系统(原始状态已消失了数百万年)现在正在以前所未有的速度变化。
然而,贝加尔湖最引人注目的是它使我们了解了地球如何随着时间演变。这里工作的地质过程与导致古老的超大陆Pangea破裂并导致地球海洋形成的过程相同。也许从现在开始的亿万年间,如今贝加尔湖所在地的裂谷将成为与我们海洋相连的盐碱体。从许多方面来看,它是我们整个星球上最大的湖泊。