存在地壳深处的古代含盐地下水的估计量增加 超过地球冰盖的体积

　　这项新的研究使地下2到10公里处的盐水体积增加了一倍，这些盐水可以储存废液、隔离碳，并指导我们寻找外星生命。

　　大约2400万立方公里(5.8立方英里)的地下水存在于地壳顶部两公里(1.2英里)的范围内。这种浅层地下水用于饮用和灌溉，主要是淡水。但是在它下面是巨大的盐水水库，其中一些在其中已经有上亿到十亿年的历史，并且被锁在岩石中。问题是它们有多少量呢？

　　一项新的研究估计，大约有2000万立方公里的深层地下水，足以填满大约4800个大峡谷。结合之前对浅层地下水的估算，新的研究发现，地下水是陆地上最大的水库，水量为4400万立方公里，超过了地球冰盖的体积。

　　这项新研究的主要作者、萨斯喀彻温大学水文地质学家格兰特·弗格森 （Grant Ferguson） 说：“这一估计扩大了我们对地球所含水量的概念和实践理解，并为水文循环增加了一个完全不同的维度。”在 AGU 杂志地球物理研究快报上，该杂志发表了具有直接影响的高影响力、简短格式的报告，其直接影响跨越了所有地球和空间科学。

　　虽然这种深层地下水不能用于饮用或灌溉，但为了其他地下活动(如制氢、核废料储存和固碳)的安全规划，有必要准确估计深层地下水的水量和连通性。潜在的储存地点需要足够大，并与地表含水层隔离，以避免污染可用的浅层地下水。

　　因为这些深层水库可以与浅层含水层断开，所以盐水在一些地方已经滞留了很长时间。除了提供对地球表面过去状况的洞察，这些古老的水域也可能支持至今仍然活跃的微生物生态系统。这个深层地下生物群落为探索太阳系其他地方潜在宜居区的任务规划提供了信息。

　　科学家可以通过计算具有不同孔隙度（空余空间量）的不同岩石类型可以容纳多少水来估算深层地下水量。以前对2-10公里深的地下水的估计仅表明集中位于低孔隙度的结晶岩石上，如花岗岩。这项新的研究增加了埋藏沉积岩的体积，这些沉积岩的孔隙比结晶岩多，他们估计大约有 800 万立方公里。这大约是贝加尔湖水量的 339 倍。

　　由于大部分地下水都非常深，而且通常在渗透率非常低的岩石中，水不容易循环或流到地表，在很大程度上将其与地球的水文循环隔绝。咸水的密度可能比海水高 25％ 左右，这使得“冲洗”系统变得非常困难。但是，在低海拔附近的高海拔地区可能会有压力差，使浅水流动得更深，就像水塔储水产生的水压一样。在北美的极个别地方有记录环流深度超过2公里的地表水，其中最深的环流在怀俄明州西北部和艾伯塔省南部的落基山脉附近。

　　虽然广阔，但这种深层地下水并不能解决世界水资源短缺问题。据该研究的作者称，依靠对这种盐水进行脱盐并将其用作饮用水或灌溉水源是不可行的。

　　加州大学圣巴巴拉分校的水文学家 Scott Jasechko 没有参与这项新研究，他说：“我们仍然需要保护地球上宝贵而有限的地下水量。”

　　深层地下水对于储存来自石油和天然气生产的废液以及固碳非常重要。通过更好地量化这些深层水库的规模及其与浅层地下水的分离，科学家可以确定哪些最适合长期地下储存。

　　新发现还可以让科学家研究类似于其他行星上微生物群落可能存在的环境，从而帮助寻找外星生命。微生物生命可以在各种复杂的环境中生存，从极端酸性条件到高温，在地壳深处也不例外：在大陆地壳深处发现了微生物，最深处达 3.6 公里（2.2 英里）。

　　特拉华大学微生物学家詹妮弗·比德尔（Jennifer Biddle）并未参与这项研究，他认为：“对深层地下水的估计增加一倍意味着神秘的深层微生物生物圈的潜在规模也增加一倍。”

　　“如果你有液态水，那里很有可能存在微生物，”比德尔说。地下生物基本上不靠水和阳光生存而是水和岩石。“在这些微生物系统中，它们能够依靠化学物质生存。只要周围有化学物质，它们可以以产生能量的方式组合在一起，微生物就可以终生使用它。”

　　这种灵活性意味着火星微生物可能隐藏在这颗红色星球本身的深层地壳和地下水中，如果它存在的话。

　　“如果火星中有深层地下水，那是完全可行的，而如果火星是在过去定居的，那么在深层地下水中可能会有残留的微生物，与地球上的古代水没有什么不同。”毕说：“这样的深层地下水栖息地可能很好地模拟了其他行星，比如火星或土卫二（土星的卫星）。”