除了血瀑布，南極冰下湖還藏著哪些秘密？

最近，困擾科學(xué)家近一個世紀(jì)的南極“血瀑布”謎團終于被解開。來自美國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，血瀑布的源頭是一個距今100萬年前形成的冰下鹽湖。盡管被埋藏在冰川下百萬年之久，但湖水沒有凍結(jié)，血瀑布也不會枯竭。南極的冰下為何還有不結(jié)冰的湖水？除了讓血瀑布成為難解之謎外，南極冰下的水世界還藏著哪些秘密？

在很多人的印象中，南極大陸常年被厚厚的白色“被子”——冰蓋覆蓋，為什么冰蓋下居然會出現(xiàn)沒有凍結(jié)的湖水呢？

中國極地研究中心副主任孫波指出，科學(xué)界目前認(rèn)為冰下湖有5種形成原因。第一種是遠(yuǎn)古時期存在的水體——可能是內(nèi)陸湖也可能是跟海水相連的水體，隨著冰蓋的發(fā)育，將水體封存起來，形成冰下湖。第二種是冰蓋底部基巖地?zé)峄顒赢惓?，溫度過高的基巖地?zé)釋⒈w底部融化，形成冰下湖。這也是冰下湖形成的一個重要原因，很多冰下湖的成因皆緣于此。第三種是當(dāng)冰體的厚度超過3000米，并配合冰下基巖地?zé)峄顒雍捅鬟^程，冰蓋底部達到了壓力熔點，就會融化產(chǎn)生水體，形成冰下湖。第四種原因比較特殊，是冰下有活火山?；罨鹕皆斐刹糠直w融化成水體，形成冰下湖，但這種成因的冰下湖只存在于西南極，東南極并不存在。第五種是冰蓋底部存在熱巖，熱巖可以持續(xù)釋放熱量，因此產(chǎn)生水體形成冰下湖?！半m然每個冰下湖的溫度可能不盡相同，但不管是這5種原因中的哪種原因形成的冰下湖，其水體溫度都在壓力熔點之上，因此不會結(jié)冰。”孫波說。

其實南極不止有這一個形成血瀑布的冰下湖，科研人員借助冰雷達、物探手段，發(fā)現(xiàn)了幾百個冰下湖。

事實上冰下湖遠(yuǎn)不止造就了血瀑布這么簡單，在這個位于冰下約400米的高鹽分湖泊的惡劣環(huán)境中，仍然有細(xì)菌生存。這些頑強的生命依靠硫和鐵的化合物生活。研究人員稱，自從冰川將這座湖泊掩蓋，創(chuàng)造了如此寒冷、黑暗、無氧的生態(tài)環(huán)境時起，這種細(xì)菌菌落就被與世隔絕了150萬余年?？茖W(xué)家認(rèn)為，在如此惡劣的環(huán)境中仍有生命存活，也讓人們有理由相信太陽系存在類似外星生命的可能，比如在火星和木衛(wèi)二極地的冰蓋之下或許也存在類似的細(xì)菌。

除了這個鹽湖中有細(xì)菌生存之外，在其他的冰下湖，例如東方湖中還可能暗藏著生命起源的線索。在對提取自東方湖冰蓋底部的冰樣進行研究后，美國生態(tài)學(xué)家普利斯庫指出，湖中有可能生活著微生物。更重要的是，科學(xué)家還估計，渾然天成的環(huán)境可能使這個冰下湖在千百萬年中未曾發(fā)生變化，這意味著其中可能孕育著獨立進化的微生物。北京師范大學(xué)冰川學(xué)專家効存德說：“由于幽暗（無光）、低氧和低營養(yǎng)環(huán)境，冰下湖泊中的微生物想必是一種原始生命形態(tài)，可能對生命起源有重要線索，所以生命科學(xué)家都表現(xiàn)出強烈興趣?！?/p>

孫波表示，冰下湖還與海平面的變化存在聯(lián)系，動態(tài)冰下湖的水會影響冰蓋的穩(wěn)定性，以致影響全球海平面變化。此外，冰下湖的湖水屬于低溫水，且大部分是低溫淡水，一旦大量低溫冷水排放到大洋，還將會影響全球海洋的溫鹽環(huán)流。

因為研究非常少，加上未知領(lǐng)域很多，冰下湖正成為地球最后的秘密之一。

効存德不無遺憾地說，目前國內(nèi)外對于冰下湖的研究都不多，究其原因還是研究太難，所有的關(guān)于冰下湖的猜測主要還是借助間接方式——如冰雷達形成的。冰雷達或稱無線電回波探測，是冰川學(xué)家調(diào)查南極冰蓋冰下特征的主要方法。在過去幾十年里，冰雷達被廣泛用于測量冰蓋厚度、內(nèi)部構(gòu)造和冰下地貌，這些參數(shù)是計算冰蓋體積和物質(zhì)平衡、重建過去冰雪積累和消融率以及冰蓋動力和沉積過程的基礎(chǔ)。

“大面積的冰下湖探測是通過機載冰雷達實現(xiàn)的，做出來的底床圖叫bedmap，科研人員通過拼圖，就能把水下的山、湖繪出來。”効存德說，由于人類無法直接觀測到冰下湖，甚至缺少合適的方法做到觀測與無污染采樣，目前對于冰下湖及其生命形態(tài)的認(rèn)知還不夠?！氨孪到y(tǒng)的過程、分布、與外界（海洋）的聯(lián)系都不清楚?！钡沁@樣也更增加了冰下湖的科學(xué)魅力。

（摘自《科技日報》）endprint