沙漠悖论:环境因素造就撒哈拉不畏艰险的失落文明

沙漠悖论:环境因素造就撒哈拉不畏艰险的失落文明撒哈拉沙漠雨量稀少,气温飙升,通常被认为是地球上最极端、最不适宜居住的环境之一。在遥远的过去,撒哈拉沙漠曾一度绿意盎然,但一个生活在与今天气候非常相似的古代社会却找到了在看似干涸的撒哈拉沙漠中采集水源的方法--一直繁衍到水源枯竭。关于加拉曼特帝国的最新发现最近在美国地质学会"GSAConnects2023"会议上发表的最新研究报告描述了一系列偶然的环境因素是如何使撒哈拉文明古国--加拉曼特帝国--开采出隐藏在地下的地下水,使社会得以维持近千年,直至水源枯竭。俄亥俄州立大学地球科学学院教授、该研究报告的主要作者弗兰克-施瓦茨说:"社会的兴衰取决于物理系统的兴衰,这样就有了让人类在那里成长起来的特殊功能。"1.1万年前到5000年前,季风雨将撒哈拉沙漠变成了相对茂盛的环境,为文明的繁荣提供了地表水资源和适宜居住的环境。当季风雨在5000年前停止时,撒哈拉又变回了沙漠,除了一个不寻常的例外情况之外,其他文明都从该地区撤退了。从公元前400年到公元前400年,加拉曼特人生活在利比亚西南部的沙漠中,那里的极端干旱条件与今天几乎相同,他们是第一个在没有持续流淌的河流的沙漠中建立起来的城市化社会。加拉曼特人到达时,"绿色撒哈拉"时代的地表水湖泊和河流早已消失,但幸运的是,地下有一个大型砂岩含水层储存着水--据施瓦茨称,这可能是世界上最大的含水层之一。显示福加拉或卡纳特工作原理的横截面图。在山坡上建造一条向上倾斜的隧道,隧道内有垂直竖井,直到地下水到达为止。然后地下水顺着隧道流下。图片来源:FrankSchwartz提供。从波斯经过撒哈拉的骆驼贸易路线给加拉曼特人带来了使用雾栅或坎儿井采集地下水的技术。这种方法是在山坡上挖一条略微倾斜的隧道,刚好挖到地下水位以下。地下水会顺着隧道流入灌溉系统。加拉曼特人挖掘了总长750公里的地下隧道和竖井来收集地下水,其中公元前100年至公元前100年期间的建设活动最多。了解加拉曼特人的水文地质学施瓦茨将先前的考古研究与水文分析相结合,以了解当地的地形、地质以及独特的径流和补给条件如何为加拉曼特人开采地下水创造了理想的水文地质条件。施瓦茨说:"他们的坎儿井实际上不应该起作用,因为波斯的坎儿井每年都有融雪水补给,而这里的补给为零。"加拉曼特人的环境运气很好,早先的气候比较湿润,地形适宜,地下水环境独特,这使得地下水可以通过雾栅技术开采出来。然而,当地下水位下降到低于雾化加拉隧道时,他们的运气就用光了。地图位置和卫星航拍图像显示了古代社会和加拉曼特人生活的地区和景观。资料来源:美国国家航空航天局/卢卡-皮埃特拉内拉施瓦茨认为,有两个趋势尤其令人担忧。首先,极端环境在伊朗等国家越来越普遍。其次,以不可持续的方式使用地下水变得越来越普遍。施瓦茨说:"从圣华金河谷等现代例子来看,人们使用地下水的速度超过了地下水的补充速度。加州今年的冬天非常潮湿,但这是在20年干旱之后发生的。如果干旱年的趋势持续下去,加利福尼亚最终会遇到与加拉曼特人同样的问题。补充枯竭的地下水供应可能成本高昂,而且最终不切实际"。由于没有新水补充含水层,也没有地表水可用,缺水导致了加拉曼特帝国的衰落。加拉曼特人的故事警示人们地下水作为一种资源的威力,以及过度使用地下水的危险。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390339.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1390339.htm

相关推荐

封面图片

宇航员拍摄的精彩照片揭示了撒哈拉沙漠中被侵蚀的美景

宇航员拍摄的精彩照片揭示了撒哈拉沙漠中被侵蚀的美景就规模而言,较小的丘陵大约有6英里(10公里)长。丘陵是一个孤立的、平顶的高地、山脊或山丘,四面被陡峭的悬崖包围,明显地高于周围的平原。一条干涸的河流的河床蜿蜒穿过图像的中部,树木和灌木丛的点状图案沿着河床的线条,表明树根正在到达地表下的水。对中轴线的高度和崖壁上暴露的岩石单元的分析,使地质学家能够解释该地区景观的演变。由此可以得出这样的结论:形成这两个中轴线的岩石层在过去是比较广泛存在的,它被河流和风的侵蚀剥落,产生了今天看到的较年轻的浅色表面。具有强烈对比的深色和浅色表面的腐蚀沙漠地貌是物理和化学风化过程的结果,是撒哈拉沙漠这一部分的常见景观模式。地质图显示,整个地区是一种被称为努比亚砂岩的单一岩石类型,是世界上最大的化石水层之一。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332665.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332665.htm

封面图片

岩画表明奶牛曾在郁郁葱葱的撒哈拉地区悠闲吃草

岩画表明奶牛曾在郁郁葱葱的撒哈拉地区悠闲吃草在撒哈拉沙漠发现的牛类岩画表明,该地区曾经郁郁葱葱苏丹东部广袤的岩石沙漠被当地人称为"阿特拜",是撒哈拉沙漠的一部分,也是游牧民族的家园。2018年和2019年期间,考古学家在该地区开展了实地考察,这是阿特拜调查项目的一部分,旨在研究土著游牧民族与冒险进入这片沙漠的"外来"埃及和努比亚文化之间的关系。阿特拜勘测项目新勘测点(红点)地图,包括以前的勘测任务(黄点)、2018年路线(紫线)和2019年路线(蓝线)。考古学家们在东部的杰贝勒拉菲特和苏丹与埃及交界处附近的瓦迪哈尔法之间平坦、极度干旱的沙漠中考察了假想路线上的岩画。在撒哈拉沙漠最干旱、最荒凉的地区之一瓦迪哈尔法,考古学家发现了16个新的岩画遗址,其历史可追溯到4000年前。最令他们惊讶的是,几乎所有的岩画中都有牛的身影。新南威尔士麦考瑞大学历史与考古系的朱利安-库珀(JulienCooper)是这项研究的第一作者和通讯作者,他说:"在沙漠岩壁上发现牛的雕刻令人费解,因为牛需要大量的水和数亩牧场,在今天撒哈拉干燥干旱的环境中是无法生存的。古代岩画中牛的存在是证明曾经的'绿色撒哈拉'的最重要证据之一"。在一幅岩画上,一头长满蹄子的奶牛紧挨着一个扛着器皿的人,这表明在现在的干旱地区有牧民的存在虽然彩绘岩画在东部沙漠地区比较罕见,但考古学家在其中一个遗址发现了一幅彩绘图像,画中一头乳房膨大的奶牛,旁边有一个人,似乎正拿着一个容器或其他物品。他们说,所描绘的场景很可能代表了挤奶的动作,这表明该地区生活着牧牛人,大概率是畜牧业者。最近在埃及阿斯旺以东的瓦迪拉斯也发现了彩绘牛。这些画中包括一头乳房肿胀的牛,这就提出了一种可能性,即整个阿特拜地区都存在一种牧民岩画风格。该研究的作者之前在一个名为"GebelSayd"的遗址发现了狩猎场景以及牛、羚羊和长颈鹿的图案。研究人员说,新发现的岩画描绘了一幅截然不同的撒哈拉沙漠图景,撒哈拉沙漠是一片稀树草原,有水池、河流、沼泽和水潭,是各种动物的家园。如今,该地区几乎没有降雨。例如,瓦迪哈尔法的年平均降雨量为0.02英寸(0.5毫米),但地面上往往多年不下雨。瓦迪哈法附近的阿特拜所谓的"非洲湿润期",即夏季季风降雨量增加的时期,据说始于大约15000年前。在这一时期的末期,即公元前3000年左右,由此形成的湖泊和河流开始干涸,该地区被沙地取代,许多人类居民向尼罗河靠近。库珀说:"在发现新岩画的瓦迪哈尔法周围的阿特拜沙漠,人口几乎完全灭绝。对于那些留下来的人来说,牛被遗弃,取而代之的是绵羊和山羊。这将对人类生活的方方面面产生重大影响--从饮食和有限的牛奶供应、牧民家庭的迁徙模式到那些依赖牛群生活的人的身份和生计。"这项研究发表在《埃及考古学杂志》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430110.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1430110.htm

封面图片

科学家警示大堡礁所面临的威胁:此前未量化的氮和磷元素带来的富营养化

科学家警示大堡礁所面临的威胁:此前未量化的氮和磷元素带来的富营养化大堡礁地下水源示意图。资料来源:DouglasTait这些发现发表在今天的《环境科学与技术》(EnvironmentalScienceandTechnology)杂志上,表明目前保护和恢复大堡礁健康的努力可能需要一个新的视角。南十字星大学的道格拉斯-泰特(DouglasTait)博士领导了这项题为"海底地下水排放超过河流输入,成为大堡礁的养分来源"的突破性研究。海底地下水排放是指从各种来源(包括地下蓄水层和海底)释放到水线以下海洋中的任何水。大堡礁上原始珊瑚与富营养化珊瑚的合成图。图片来源:AshlyMcMahon研究结果和影响研究小组成员还包括澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)、AIMS和哥德堡大学(瑞典),他们在从罗克汉普顿以南到凯恩斯以北的区域,从近海横断面、河流和沿海孔洞收集数据。通过使用镭同位素,科学家们可以追踪到有多少营养物质是通过看不见的地下水流从陆地和大陆架沉积物中转移出来的。南十字星大学教授达米安-马赫(DamienMaher)说,研究小组的工作表明,地下水的排放量是河流输入量的10-15倍,这是以前无法计算的。马赫教授说:"地下水排放量约占新氮输入量的三分之一和磷输入量的三分之二,这表明与河水相比,从地下水进入大堡礁的氮量几乎是河水的两倍。"他补充说,为减轻营养物质对珊瑚礁的影响所做的大部分努力都集中在从河流系统流出的营养物质上。大堡礁上的富营养化珊瑚。资料来源:AshlyMcMahon潜在的环境影响和建议主要作者道格拉斯-泰特博士说:"养分对于支持大堡礁令人难以置信的生物多样性至关重要。然而,养分过量会导致有害问题,如有害藻类大量繁殖、棘冠海星爆发和鱼类疾病,这些问题在过去几十年中在大堡礁呈上升趋势。我们的研究强调,需要对管理方法进行战略性转变,以保护大堡礁免受过量营养物质的影响"。泰特博士说,与河水外流不同,地下水中的营养物质在排入沿岸水域之前可以在地下储存几十年,这意味着保护大堡礁的研究和战略需要长期进行。这项研究揭示了大堡礁内复杂的营养动态。我们对养分来源的理解和管理能力对于保护大堡礁的子孙后代至关重要。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388813.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388813.htm

封面图片

研究认为火星的地下水补给量极少 与地球的水动力学存在巨大差异

研究认为火星的地下水补给量极少与地球的水动力学存在巨大差异德克萨斯大学奥斯汀分校的一名研究生利用一系列方法--从计算机模型到简单的信封背面计算--对含水层的地下水补给动态进行建模,从而发现了这一发现。2021年8月阿联酋火星任务拍摄的火星真面目。图片来源:KevinM.Gill火星上的地下水补给无论复杂程度如何,结果都趋于一致--平均每年地下水补给量只有微不足道的0.03毫米。这意味着,在模型中,无论哪里降雨,平均每年只有0.03毫米的雨水可以进入地下蓄水层,并依然形成今天地球上的地貌。相比之下,为圣安东尼奥供水的特尼狄和爱德华兹-特尼狄高原含水层的地下水年补给率一般为每年2.5至50毫米,约为研究人员计算的火星含水层补给率的80至1600倍。第一作者、杰克逊地球科学学院博士生埃里克-希亚特(EricHiatt)说,地下水流速如此之低有多种潜在原因。下雨时,水可能主要以径流的形式冲过火星地表。也可能根本就没下什么雨。对火星气候和探索的影响这些发现有助于科学家确定早期火星上能够产生降雨的气候条件。这些发现还表明,红色星球上的水环境与今天地球上的水环境截然不同。希亚特说:"事实上,地下水并不是一个重要的过程,这可能意味着还有其他东西在起作用。这可能放大了径流的重要性,也可能意味着火星上没有下那么多雨。但这与我们在地球上思考[水]的方式有着根本的不同。"该研究成果发表在《Icarus》杂志上。论文的共同作者是杰克逊学院的博士生穆罕默德-阿夫扎尔-沙达布(MohammadAfzalShadab),以及学院教师肖恩-古利克(SeanGulick)、蒂莫西-古奇(TimothyGoudge)和马克-赫塞(MarcHesse)。主要作者、德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院博士生埃里克-希亚特(EricHiatt)与火星地球仪。图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校/杰克逊地球科学学院研究中使用的模型是通过模拟地下水在"稳定状态"下的流动,在这种状态下,流入含水层的水和流出含水层的水是平衡的。然后,科学家改变影响水流的参数,例如降雨地点或岩石的平均孔隙率,并观察要保持稳定状态还需要改变哪些变量,以及这些费用的合理性。虽然其他研究人员已经使用类似技术模拟了火星上的地下水流,但这一模型是首次将30多亿年前火星表面的希腊、阿尔盖尔和伯勒里斯盆地中存在的海洋的影响纳入其中。这项研究还纳入了卫星收集的现代地形数据。希亚特说,现代地貌仍然保留着地球上最古老、最具影响力的地形特征之一--北半球(低地)与南半球(高地)之间的极端高差,即所谓的"大二分法"。二分法保留了过去地下水上涌的迹象,即地下水从含水层上升到地表。研究人员利用这些过去上升流事件的地质标记来评估不同的模型输出结果。在不同的模型中,研究人员发现每年0.03毫米的平均地下水补给率与已知的地质记录最为吻合。这项研究不仅仅是为了了解红色星球的过去。它对未来的火星探索也有影响。希亚特说,了解地下水流有助于知道今天在哪里可以找到水。无论你是在寻找远古生命的迹象,还是在努力维持人类探险者的生命,抑或是在制造火箭燃料返回地球家园,知道水最有可能在哪里都是至关重要的。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422558.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422558.htm

封面图片

研究发现全球地下水位正在加速下降 国际社会有必要采取紧急行动

研究发现全球地下水位正在加速下降国际社会有必要采取紧急行动但美国并非个案,苏黎世联邦理工学院环境系统科学系高级科学家汉斯约格-塞博尔德(HansjörgSeybold)说:"世界其他地方也在浪费地下水,就像没有明天一样。"他是刚刚发表在《自然》杂志上的一项研究的共同作者。水资源迅速枯竭的科学证据他与加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的研究人员一起,证实了记者们令人担忧的发现。不仅在北美,在世界其他有人类定居的地方,也有大量地下水被抽走。在前所未有的艰苦努力中,研究人员汇编并分析了过去40年中超过170000口地下水监测井和1700个地下水系统的数据。这些测量数据表明,近几十年来,人类在全球范围内大规模开采地下水。自1980年以来,世界上几乎所有地方的大多数含地下水岩层(即含水层)的水位都急剧下降。自2000年以来,地下水储量的下降速度加快。全球干旱地区的含水层受到的影响最为明显,包括美国加利福尼亚州和高原地区,以及西班牙、伊朗和澳大利亚。孟加拉国西南部使用电动泵进行地下水灌溉。图片来源:AhmedZiaurRahmanSeybold说:"我们对全球地下水位急剧下降并不感到惊讶,但我们对过去二十年来地下水位下降速度加快感到震惊。"干旱地区地下水水位加速下降的原因之一是,人们将这些地区集中用于农业生产,并将大量地下水抽到地表灌溉农作物,例如在加利福尼亚的中央山谷。粮食种植和气候变化加剧了这一问题此外,世界人口在不断增长,这意味着需要生产更多的粮食,例如在伊朗的干旱地区。伊朗是地下水储量下降最多的国家之一。但气候变化也加剧了地下水危机:近几十年来,一些地区变得更加干旱和炎热,这意味着农作物需要更多灌溉。在气候变化导致降水量减少的地方,地下水资源的恢复速度更慢,甚至根本无法恢复。一些地方因气候变化而更加频繁的暴雨也无济于事。如果水量巨大,土壤往往无法吸收。相反,水会从地表流走,而不会渗入地下水。在大城市等土壤封闭程度较高的地方,这个问题尤为严重。趋势可以逆转"这项研究还揭示了一个好消息,"合著者黛布拉-佩罗内(DebraPerrone)说。"一些地区的含水层已经恢复,在这些地方,政策发生了变化,或者有替代水源可供直接使用或补给含水层"。其中一个正面例子是日内瓦含水层,它为日内瓦州和邻近的法国上萨瓦省约70万人提供饮用水。1960年至1970年间,由于瑞士和法国的抽水方式不协调,含水层的水位急剧下降。一些水井甚至干涸,不得不关闭。世界面临的问题:在所有有人居住的大陆上,地下水资源的水位都出现了不同程度的下降,这些水位下降的区域由浅红色到深红色。图片来源:加州大学伯克利分校斯科特-贾西科(ScottJasechko"为了保护共有的水资源,两国的政治家和当局同意用阿尔韦河的水人工补充含水层。这样做的目的是先稳定地下水位,然后再提高水位--干预取得了成功。"塞波尔德说:"虽然这个含水层的水位可能还没有恢复到原来的水平,但这个例子表明,地下水位并不总是只有下降这一条路可走。"其他国家也在做出反应其他国家的当局也不得不采取行动:西班牙修建了一条大型输水管道,将水从比利牛斯山脉输送到西班牙中部,为洛斯阿雷纳莱斯含水层供水。在亚利桑那州,人们将科罗拉多河的水引到其他水体中,以补充地下蓄水层的水量--尽管这样做有时会导致科罗拉多河三角洲干涸。加州大学伯克利分校研究员、主要作者斯科特-贾西科(ScottJasechko)说:"这样的例子是一线希望。尽管如此,他和他的同事们仍迫切呼吁采取更多措施来应对地下水供应的枯竭。半荒漠和荒漠中的含水层一旦严重枯竭,可能需要数百年才能恢复,因为根本没有足够的降雨量来迅速补充这些含水层。"沿海地区还有一个额外的危险:如果地下水位低于一定水平,海水就会侵入含水层。这会使水井盐碱化,抽上来的水既不能用作饮用水,也不能用于灌溉田地;根部伸入地下水流的树木会枯死。在美国东海岸,已经出现了大面积的幽灵森林,没有一棵活着的树。"这就是为什么我们不能把这个问题束之高阁的原因,"Seybold说。"全世界必须采取紧急行动"。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419935.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1419935.htm

封面图片

美国国家航空航天局(NASA)在撒哈拉沙漠附近,意外发现了一个奇特的“凝视幽灵”地貌(如图)。 据美国福克斯新闻网11日报道,这

美国国家航空航天局(NASA)在撒哈拉沙漠附近,意外发现了一个奇特的“凝视幽灵”地貌(如图)。据美国福克斯新闻网11日报道,这个“幽灵”面孔出现在非洲乍得共和国的提贝斯蒂山脉上,从太空中看像一个巨大的骷髅,有两个深邃的眼窝和鼻孔,被一种白色物质包围。国际空间站的宇航员今年2月偶然发现了它,NASA近日公开了照片。NASA认为,它实际上是一个深达1000米的火山坑,眼窝和鼻孔是火山口周围堆积的矿渣堆,形成陡峭的圆锥形山丘,而那些白色物质则是含有钠盐的矿物质。乍得的提贝斯蒂山脉被认为是地球上最偏远、荒芜的地区之一,科学家们很难抵达它附近,目前只能推测当地1.4万年前就形成了冰川湖,藻类化石标本可以追溯到12万年前。可爱捏

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人