地球最深处

它是地球上最深的海沟，人类花费了100多年的时间才潜降到海沟的最深处。10984米的深度超过了地球最高峰，人类又一次被刷新了世界观，这便是马里亚纳海沟。

但科学家如今在海沟的最深处却发现，马里亚纳海沟正在不断地吞噬海水，这个过程持续了数百万年。更让人感到担忧的是，马里亚纳海沟的吞噬量如今达到了惊人的每年3亿吨海水。

如此惊人的吞噬量不仅让人担心海水是否会减少，也会带来一个疑惑，马里亚纳海沟吞噬的海水去哪了？

我们先来看看马里亚纳海沟的地质构造，它是马里亚纳俯冲系统的一部分。

在这个系统中，西部边缘的板块便是太平洋板块，西部较小的马里亚纳板块下方则是俯冲带构造。从地壳历史变化来看，太平洋板块西部边缘的地壳物质是地球上最古老的地壳之一。

经历了漫长的地壳活动后，太平洋西部板块边缘的地壳物质相比其他陆地板块的会更密集，也会更冷。而马里亚纳板块的高度差异大，板块边界最深的区域就是马里亚纳海沟本身。

两个板块之间的运动也间接导致了马里亚纳群岛形成，它们属于火山岛，主要由上地幔的通量融化经由俯冲作用和矿物质的水释放形成。由于海沟深度超过了地球上其他海沟，这里也有着超乎寻常的压力和温度。

在这里，水可以被困在矿石之中，橄榄石也有大量存在，火山活动和俯冲作用十分明显。当然，最关键的部分在于，马里亚纳海沟特别能“喝”。

消失的海水

一般我们会认为地表，尤其是海洋有着大量的水资源，并且是地球的主要水源。但对于储存在地表海洋、冰川以及其他水库中的所有水，地球内部可能还有更多。

这部分水体对许多长期地质过程发挥着重要作用，例如岩浆的形成，地震断层带的润滑等。从整体来看，海沟的俯冲系统可以帮助地球完成水循环。

相关研究表明，马里亚纳海沟的俯冲带将更多的水带进了地球深层内部。尽管这部分在以前就有不少调查，但今天的科学家认为，这部分吸入进去的水要远比以前多得多。

最新调查还揭示了俯冲带在地球水循环中的重要作用，以前的计算估计认为，在俯冲深度超过96公里的地方有着很大水量差异，如今这样的判断却再一次被颠覆。

科学家为了进一步研究海沟的地质作用，研究人员在马里亚纳海沟部署了19台被动海底地震仪，以及7台基于岛屿的地震仪。原本这部分只是为了了解海沟俯冲带的对地震的影响，没想到经过1年的声音记录后，科学家发现了更多。

新的地震测绘显示，在海沟深处，岩石在极高的压力下可以将水困在矿物质中。随着板块顶部的海水沿着断层线向地壳和上地幔运动，这些断层线环绕着板块碰撞和弯曲的区域，水分就此被包裹在其中。

在这种极端的温度和压力条件下，化学反应迫使水变成了非液体的形态，例如水合矿物。于此同时，板块继续向地幔深处缓慢运动，并由此带走水。

而在相关的研究中，研究人员发现，在下降的太平洋板块地壳以下大约24公里的深度，地震横波的速度特别慢。这表明含水矿物的丰富性要比以前的估计方法得到的数据更厚。

俯冲变化给水循环带来的改变

俯冲板块的水合矿物深度的增加表明，进入马里亚纳俯冲带的水要比以前科学家认为的高出4.3倍，随后被带至100公里以下的深度。这一发现表明，全球水循环超乎了过去预期的理解。

如果到达地球内部的水比我们想象的要多3倍，那么这一部分远超目前的所有估计。科学家担心，如果海沟的这种作用会导致水循环的不平衡，海洋会不会因此消失。

至于为何不同俯冲区域会造成不同的差异，尤其以马里亚纳海沟最为明显，科学家目前并不清楚。从地球水循环来讲，地幔过渡带可能是一个巨大的水库，它比上地幔和下地幔的水要多得多。

这部分与其他化学成分一起，通过板块俯冲被带进地球内部，直至地球核心。但整个过程是循环往复的，水合的地幔域必然会随着时间的推移出现部分融化，最终演变成火山活动。火山喷发会将地球深处的水带出，而其他部分更多以水蒸气的形式重新回到大气中，最终变为雨水降至地面。

从这个角度来看，马里亚纳海沟下的含水量可能是地球上所有海洋的总和。另外，地球的水循环不仅是板块构造的被动结果，俯冲作用一开始可能是通过水的润换来促进的。

如今科学家需要重新考虑长期水循环对板块构造的长期影响，以及精确量化。另外，从一个俯冲带到另一个俯冲带时，这部分的水量是否会因板块弯曲时的断层类型有较大差异。

不过，目前来看，我们无需担心地球上的水会因马里亚纳海沟这样的深层构造被带走。地球的水循环整体来看有众多方式可以重新回到地面，而科学家需要思考的是地球内部构造在水的影响下的表现。