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塔里木盆地位于新疆西北部,面積約90萬平方公里,主要被塔克拉瑪干沙漠覆蓋,年降水量不到50毫米,蒸發量卻超過3000毫米。這地方從地質上看,形成于古生代,受周邊天山和昆侖山擠壓,地下巖層厚實,藏著不少資源。從上世紀50年代,中國就開始在那勘探石油天然氣,用鉆井和地震方法找油田。80年代技術進步,探測到地下異常信號,像是水層反射,但當時沒深究。2006年大規模勘探時,發現一條長500公里寬100公里的海脊構造,陸地上少見。2008年測量擴展到長1000公里寬500公里,這讓專家們意識到盆地下面可能有大水體。
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2010年,從深井取樣分析,水體咸度高,成分類似海水,富含礦物質。中國科學院團隊在2011和2012年采集近200個地點的地下水樣本,測定溶解無機碳含量。結果顯示,水體吸收大量二氧化碳,通過灌溉水從地表滲入地下,形成碳酸鹽沉淀。這過程像海洋碳循環,所以叫地下海洋。2015年7月,團隊在《地球物理研究快報》發表論文,估算水量相當于北美五大湖總和的10倍,約10萬億立方米。盆地作為碳匯,每年吸納約2.27億噸碳,相當于抵消部分全球排放。美國地質調查局研究員在報告中認可這機制,指出干旱區碳匯潛力被低估。
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美國專家在2015年7月底的Business Insider文章中,采訪加州大學水文學家,他說塔里木盆地地下含水層由砂巖和鹽層組成,能固定碳元素,挑戰了傳統模型,認為干旱區不止是碳源。Yahoo Finance援引國家科學院成員觀點,這發現可能影響巴黎協定談判,呼吁研究沙漠地下資源。Inhabitat網站9月報道,華盛頓大學環境科學家表示,水體像海洋緩沖區,緩解極端天氣,通過毛細作用吸收大氣碳。Scientific American 2017年回顧,引用多位美國專家,認為塔里木案例證明沙漠碳匯重要,全球碳預算需調整。
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盆地地下水體厚度數千米,熱梯度高,部分有溫泉。2016年中國設監測站,用太陽能設備實時記錄水質溫度。2017年試脫鹽技術,反滲透膜處理樣本,可用于工業。2018年萬米深鉆取巖芯,分析古氣候,顯示水體形成于數億年前。開發限量抽取,避免沉降污染。油氣開采用地下水補充壓力,提高效率。旅游建科普基地,展示模型。國際合作中,美國機構分享碳匯模型,聯合數據分析。中國能源規劃納入地熱發電,利用熱水驅動渦輪,清潔輸出。跨省供水協調啟動,西北平衡。
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這個發現起初是中國團隊意外找到的,他們本在追查碳去向,十年前就注意到盆地大氣二氧化碳消失。采樣比對地表融雪水和地下水碳含量,計算滲入量。論文保守估計水體更大。李延團隊指出,古代絲綢之路開通后,灌溉增強碳匯,祖先無意中做了碳捕集。地下水咸如可樂,開封可能釋放溫室氣體,所以開發慎重。美國AGU新聞2015年報道,沙漠存儲人類排放二氧化碳,這新研究表明。全球其他沙漠如撒哈拉,可能有類似地下海洋,總碳儲量達萬億噸,匹配缺失碳。
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塔里木盆地不光是能源庫,還是生態緩沖。表面堿性土壤溶解碳酸鹽,通過河流灌溉帶入地下,形成穩定化合物。研究用碳同位素追蹤,顯示跳躍式碳沉降與人類活動相關。氣候變化下,這水體穩定降雨格局,避免沙漠化。專家算賬,盆地碳匯相當于森林或海洋部分作用。中國在巴黎協定中,這貢獻突出。國際上,美國能源部研究員分析,結合地熱可清潔能源,但咸水成本高。未來用機器人探測裂隙,精確數據。盆地潛力不止水熱,還藏稀有元素,勘探繼續。
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美國專家在ZME Science類似報道中,說含水層碳潛力大,中國例子值得學。2015年Science News雜志深度分析,美國地質局參與,驗證數據可靠性,描述水流動路徑從山脈融雪滲入沙漠深層。UPI新聞社報道,這影響氣候談判,美國代表引用呼吁合作。盆地旅游沾光,科普吸引了解地質奇觀。中國基建強,公路鐵路方便勘探。氣候下,水體緩沖極端天氣。計劃科技升級,開發準可持續。總說,這地下海洋對中國機遇,謹慎轉實惠,西北騰飛。
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專家呼吁多研究,制定方案,確保可持續。這事顯示中國地質實力,國際認可。盆地水循環影響全球,碳匯減緩變暖,中國貢獻。前景合作共贏,吸引外資技術,探索。塔里木從沙漠到地下海洋,轉變西北形象,不是可怕,而是財富。全球碳預算中,這片區域填補空白。未來二十年,能源轉型需這種資源。盆地作為絲路要道,資源帶經濟。國際項目深化,監測變化。
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塔里木盆地地下水體發現,源于2000年代碳消失謎題。中國團隊采樣分析,揭開秘密。2015年論文詳述機制,水體咸高,溶解CO2多。估算總水量巨大,碳儲潛力超植物總和。美國Inhabitat強調,如果碳逃逸,麻煩大。開發面臨物流難,沙漠運輸費勁,但中國基礎設施鋪開。研究顯示,水體維持綠洲,避免沙漠加劇。2016后,監測站增加,太陽能傳數據,評估效果。盆地參與碳交易,中國協定貢獻。
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這個地下海洋不直接飲用,咸度高,需處理。試點抽樣看效果。油田注水延長壽命。國際專家說,類似區借鑒。保護優先,限規模,監測生態。旅游科普建起,介紹知識。能源需求大,塔里木補位,地熱規劃中。2018深鉆懂形成。專家估儲量夠西北調配,需協調。盆地潛力藏元素,繼續勘探。總的,這發現是成果,提升影響力。
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