【菜科解读】

Cascadia俯冲带的横截面示意图显示了海底板块（浅灰色）在北美大陆板块下方移动，以及其他特征。

uux.cn美国地质调查局据哥伦比亚气候学院：在不列颠哥伦比亚省南部、华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州北部的海岸外，有一条600英里长的狭长地带，太平洋海底正缓慢向东潜入北美。

这个地区被称为卡斯卡迪亚俯冲带，有一个巨大的逆冲断层，在这个地方，构造板块以一种高度危险的方式相互移动。

这些板可以周期性地锁住，并在大范围内产生应力——最终在它们最终相互碰撞时释放。

结果是：世界上最大的地震，震动海床和陆地，并产生100英尺或更高的海啸。

这样的断层导致了2011年福岛核灾难。

阿拉斯加、智利和新西兰等地也有类似的区域。

在卡斯卡迪亚，大地震被认为大约每500年发生一次，大约需要几百次。

上一次发生在1700年。

长期以来，科学家们一直致力于了解卡斯卡迪亚俯冲带的地下结构和力学，以描绘最容易受到地震影响的地方，它们可能有多大，以及可能产生什么警告信号。

没有预测地震这回事；

相反，科学家们试图预测多种情况的概率，希望能帮助当局设计建筑规范和预警系统，以最大限度地减少事故发生时的损失。

一项新的研究有望大大推进这项工作。

一艘研究船沿着几乎整个区域拖曳了一系列最新的地球物理仪器，首次对海底下的许多复杂结构进行了全面调查。

其中包括下行海洋板块和上覆沉积物的几何形状，以及覆盖北美板块的组成。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

领导这项研究的哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的海洋地球物理学家苏珊娜·卡波特说：公共机构目前使用的模型是基于一组有限的80年代低质量的旧数据。

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大推力的几何形状比之前假设的要复杂得多。

这项研究为地震和海啸危险评估提供了一个新的框架。

Cascadia俯冲带的海底下地图，显示了向东移动的Juan de Fuca地方和北美板块之间的断层深度。

黄色/橙色表示深度较浅；

绿色，更深；

最深的蓝色/紫色。

黑色对角线近似于分区的不同分段之间的划分。

右侧的波浪形红线表示坚硬大陆岩石的向海边缘，这显然导致该区域断裂成这些部分。

uux.cn修改自Carbotte等人，《科学进展》，2024这些数据是拉蒙特的研究船Marcus G.Langseth在2021年为期41天的巡航中收集的。

船上的研究人员用强大的声音脉冲穿透海底，读取回声，然后将其转换为图像，这与医生创建人体内部扫描的方式有些相似。

一个关键发现是：大逆冲断层带不仅仅是一个连续的结构，而是至少分为四个部分，每个部分都可能在一定程度上与其他部分的运动隔绝。

长期以来，科学家们一直在争论过去的事件，包括1700年的地震，是破坏了整个区域还是只是部分区域——这是一个关键问题，因为破坏时间越长，地震就越大。

数据显示，这些分段是由埋藏特征划分的，包括大断层，相对的两侧垂直于海岸滑动。

这可能有助于缓冲一个片段向下一个片段的移动。

华盛顿大学的地球物理学家、该研究的合著者哈罗德·托宾说：我们不能说这肯定意味着只有单个片段会破裂，也不能说整个过程肯定会同时发生。

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但这确实提升了存在分段破裂的证据。

这些图像还表明了分割的原因：覆盖北美大陆板块的刚性边缘由许多不同类型的岩石组成，这些岩石在数千万年的不同时间形成，其中一些岩石比其他岩石密度更大。

大陆岩石的这种变化导致进入的、更柔韧的海洋板块弯曲和扭曲，以适应上覆压力的差异。

在一些地方，分段以相对陡峭的角度向下，在另一些地方则以较浅的角度向下。

研究人员特别关注了一个片段，该片段从温哥华岛南部与华盛顿州接壤，或多或少结束于俄勒冈州边境。

其他板块的地下地形相对粗糙，断层和俯冲海山等海洋特征与上板块摩擦，这些特征可能会侵蚀上板块，并限制任何地震在板块内传播的距离，从而限制地震的规模。

相比之下，温哥华-华盛顿部分则相当顺利。

这意味着它更有可能同时沿整个长度断裂，使其成为最危险的部分。

同样在这一段中，海底以相对于其他段较浅的角度俯冲在大陆地壳之下。

在其他板块中，板块之间的大部分地震易发界面位于近海，但在这里，研究发现，浅俯冲角意味着它可能直接延伸到华盛顿奥林匹克半岛下方。

这可能会放大陆地上的任何震动。

托宾说：这需要更多的研究，但对于塔科马和西雅图这样的地方来说，这可能意味着令人担忧和灾难性之间的区别。

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自数据可用以来，一个由州、联邦机构和学术机构组成的联盟已经在仔细研究其影响。

至于海啸灾害，加拿大地质调查局的研究科学家Kelin Wang没有参与这项研究，他说这项工作仍在进行中。

王的团队正在利用这些数据对温哥华岛附近可能引发海啸的海底特征进行建模。

（一般来说，海啸发生在地震期间，当深海底向上或向下移动时，会向地表发出波浪，当波浪到达较浅的沿海水域时，波浪会集中能量并聚集高度。

研究人员表示，可能影响建筑规范或其他准备方面的实际评估最早可能在明年公布。

卡博特说：这里比以前推断的要复杂得多。

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy