15000年前的水是什么滋味?

2022-05-09 13:22云开
科学之谜 2022年2期
关键词:高龄雨水科学家

云开

你喝过15000年前的水吗?不必急着惊讶,如此“高龄”的水并不稀有也不昂贵,地球的部分居民已经开始喝上了这口“纯酿”。今天,就让我们跟着他们品一品这些“老水”的味道吧。

什么人能喝上这么高龄的水?美国的亚利桑那州和内华达州的居民正在经历有史以来第一次强制停水,因为他们的母亲河科罗拉多河因气候干旱导致水位不断下降,无法再支撑所有居民的用水需求。如果气候继续恶化,人们将不得不更深入地挖掘地下水,而这些水可能已有成千上万岁高龄了。

让我们想象一下,15000年前,现今的科罗拉多河周边区域正下着一场暴雨。大部分雨水落入河流,跟着水流汇入太平洋,当暴雨结束,太阳出现,海洋中的雨水会在太阳的热力蒸发下重新回到大气中,开始下一轮循环。但是,也有些雨水落在了一些小水潭和洼地中,然后逐渐渗入土壤之下,地下径流弯弯绕绕,它们越陷越深,直到聚集在地下数百米的基岩裂缝中。这些水静静躺在地底,与世隔绝,直到万年之后再次被人们挖掘出来,重新进入水循环——这就是老水的来历。

这些老水与我们正在饮用的水有什么不同?我们通常喝的是湖水、河水等地表水,这些水裸露在大气中,与人类、动物和微生物直接接触,工业废料、生活垃圾以及病毒病菌等都可能会污染水源。因此这些水在进入我们的家庭前水厂会进行统一的杀菌消毒,我们在饮用前还需要将其加热煮沸。而地下水由于与世隔绝,不容易接触到地表的污染物,比地表水要干净得多,直接喝也没问题。又因为在地下停滞了很长时间,老水将岩石中的矿物质都“浸泡”了出来,它是更有营养的矿泉水。

美国地质调查局统计了自1991年至2018年期间约3000口水井中的地下水的含锂量,发现其含锂量不断升高,超过45%的水井中的含锂量超过了摄入量阈值(60微克/升)。锂是一种碱金属,天然存在于地下水中,随着时间的推移,更多岩石和土壤中的锂进入了水中。研究表明,锂对人体健康有益,能改善造血功能,提高人体免疫机能;锂对中枢神经活动也有调节作用,是有效的镇定剂;锂也可以替代钠,用于心血管疾病的防治。因此通过喝老水,有利于补充一些有益的矿物质。

2015年全球人均水资源可供量(单位:立方米每人一年)

水在不同深度地层的流动时间

这些老水对科学家来说也有别样的滋味,在老水的帮助下,科学家能获得一些珍贵的科学结论。例如,氩气和氙气等稀有气体在冷水中的溶解量比在温水中的溶解度要高,其溶解量随温度的改变会发生規律的变化。因此,通过检查老水中稀有气体的含量,科学家可以推测当时的环境条件。美国伍兹霍尔海洋研究所的科学家最近就通过研究老水中稀有气体的浓度推出了上一个冰河时代的陆地温度,当时全球陆地降温幅度高达6℃。

此外,老水的化学物质含量还能暗示一些当时发生的事件,比如如果在当地曾经进行过核试验,老水中的放射性元素的含量就会飙升。另外,火山大规模爆发产生的硫和氮等物质也会留在老水中。这时候科学家只需要通过元素测年法确定老水的年份,就可以知道这些事件的发生时间。

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