马里亚纳海沟每年都要吞掉30亿吨海水。把时间拉到32亿年,现在的海洋差不多能被累计吞下的水量搬空十分之一。可现实偏偏不按常理出牌,过去一百年里,海平面不仅没降反而达成了20厘米的上升幅度。地球深部、表层、大气和冰盖之间,一场跨越亿万年的水循环博弈,就在这看似矛盾的现象背后。

无数细小缝隙会因断层裂开而形成,蛇纹石化的地幔岩会主动吸附海水,洋壳向下弯曲下沉时,这样的场景便会出现。岩石的孔隙甚至晶格,会被俯冲带的地震和构造挤压硬生生压进海水,蛇纹石、绿泥石这类含水矿物也随之形成。地下30千米以上,这些含水层能延伸至此,这一点已被地震波探测证实,其整体吸水能力远超我们的想象。向菲律宾板块下方俯冲的是太平洋板块,这条巨型构造带并非简单的海底裂缝,正是它赋予了海沟吞水的先天条件。
被吞进地下的海水从来没有真正消失。高温高压环境下,跟着板块继续俯冲的深埋含水矿物,部分会发生熔融。水被重新释放出来进入岩浆,这是熔融过程带来的结果。日本、马里亚纳岛弧这类火山弧区域,密度较低的岩浆会慢慢上升至此处喷发,水蒸气的形式便是海水重返大气的载体。降水、地表径流之后,海洋会再次迎来这些水汽的汇入。一条连接深部与地表的长周期循环通道,由这耗时数万年甚至百万年的过程构成。我们很难直观感受到这种失而复得,只因这种循环速度与人类感知的时间尺度完全不在一个维度,完整的循环链条,只能通过科学探测来拼凑。

收支失衡,是海平面不降反升的核心原因。全球总海水量的0.0002%,仅占30亿吨的年吞噬量,与冰盖消融的量级根本无法相比。约3000亿吨淡水,每年都会因全球变暖从格陵兰和南极冰盖融化,这个数字,是海沟吞噬量的100倍。海水温度每升高1℃,约0.2毫米的海平面上升便会由平均热膨胀贡献。
自工业革命以来,上层700米海水已累计升温0.6℃,8厘米的海平面净增,便是这一升温带来的结果。冰川退缩、极地冰架崩解,再加上陆地地下水超采后最终流入海洋,这些额外的外源,让海水总量持续增加。地球就像个有自己节奏的管理者,一边通过海沟默默存水,一边又因气候变化不得不接纳更多融化的冰水,只是现在进水的速度,远远超过了存水的速度。海沟吞水是万年到百万年尺度的过程,人类活动导致的变暖、融冰和热膨胀却属于十年到百年尺度的快速变化,短期内入不敷出的局面,让海平面只能持续上涨。

地球的意义,深部水循环的重要性远比我们想象中更大。硅酸盐的熔点,水能够显著降低,地幔部分熔融也会因此得到促进。岩浆的生成率、火山活动的强度,乃至板块运动的速度,都会受到这一过程的影响。海水中的硫酸根、碳、氯等溶解组分,会被俯冲带带入地幔。不同的成分又会通过火山喷发被返还,这个化学阀门,长期维持着海水的酸碱度和元素丰度。
高压、低温、黑暗的环境,存在于深海沟到俯冲带之间,独特的化能自养微生物群落便孕育于此。宝贵的参考样本,由此为研究生命起源和地外生命提供。内在的活力,因这些深层循环被地球保持着,我们也愈发意识到,生命的存在或许比想象中更依赖这些看不见的地质过程,地球的每一个圈层,都在以我们难以察觉的方式相互关联。

我们能轻易看见的是地球水循环里地表的江河湖海。地下几十公里处,有着深部的循环,两者看似毫无交集,实则缺一不可。行星级的物质与能量平衡,正由它们共同维持着。冰川融化这一个角度,已不足以让我们理解海平面上升的问题。那些深埋地下的地质过程,那些跨越百万年的循环,都在悄悄影响着我们的生活环境。