世界湖泊平均深度仅为先前预估的三分之二？

在本周美国物理学会会议上，研究人员报告指出，世界上湖泊深度平均仅为之前认为的三分之二。如果情况属实，该发现将有助于气候学家对世界气候更精确把握，这是因为湖泊深度的降低会产生更多吸热气体甲烷。

卫星显示，地球上约有一亿个面积超一公顷的湖泊。它们的总面积超过三百亿公顷，约占地球土地面积2%。但要想预测湖泊深度却并不容易。湖泊深度变化多端：苏格兰著名的尼斯湖平均深度为132m，是北美伊利湖深度四倍多，而在面积上，伊利湖却是尼斯湖的4500倍。通常情况下，科学家通过当地地势，即周围地形坡度，推测湖泊深度，地球上湖泊体积总量预计在16万到28万km3之间，此研究第一作者，剑桥马萨诸塞州科技研究所海洋学家B.B.Cael說。

但Cael希望数据能够更加精确。在明尼苏达州海洋艺术博物馆生态学家Adam Heathcote与瑞典于默奥大学环境学家David Seekell的帮助与合作下，他首先建立起解释观测湖泊分布的模型。Ceal通过模拟实验的数据发现，根据数学中的幂定律，给定区域湖泊数量会随着湖泊面积增加而减少。简单来说，小湖泊簇拥一团，大型湖泊十分罕见：与一公顷面积相比，十公顷面积上湖泊数仅为前者百分之一，与十公顷相比，一百公顷面积上的湖泊仅为前者的百分之一，以此类推。幂定律与数据表明，研究人员低估了小型湖泊的数量，因此Cael与他的团队将世界湖泊总面积值进行了稍许提高。

为预测湖泊体积与深度，Ceal构建出地球地形的数学模型。他坚信地球表面具有自仿射分形对称性。换句话说，如果所有的高度都以一个特定因素作为参考，那么不管研究区域如何变化，山峰与山谷的分布在统计学上是完全相同的。特别地，大量地形数据已经显示，如果将地形因子扩大10倍，那么高度因子则将调整至2.5倍。（研究也暗示，火星大体上也是自仿射分形对称，其比例因子同为5）。

这一比例关系可以使研究人员由湖泊面积计算出其体积与深度。Ceal说：“我们认为湖泊不会改变当地基本地势。”同时，他认为地球湖泊总体积约为19.9万km3，为之前估算值下限。该模型也揭示了一个令人吃惊的结果，世界湖泊的平均深度仅为42m，远远低于先前预估最低值62m。

Ceal指出，如果就平均值来看，地球上的湖泊远比之前预想的浅，这一发现可以帮助理解当下气候变化。生活在湖底的微生物无需氧气，且会产生甲烷。如果湖泊深度更浅，那么会有更多甲烷进入大气。Ceal说：“如今甲烷排放量中，湖泊的甲烷排放量与海洋相同，大约为垃圾填埋产生的甲烷量的一半。但实际排放量应该还要更高。”

芝加哥大学应用数学家Mary Silber认为，尽管引入了数学模型，该研究优势仍体现在紧扣数据上。“我十分欣赏他采集数据时的严谨细致以及寻求简单解释方式的努力。”