南極奇觀背后的故事

肖方

在泰勒冰川附近有一個(gè)存在了15億年的海水池，血瀑布的紅色就來(lái)自水池中的微生物。微生物的活動(dòng)讓海水富含氫氧化亞鐵，這些成分一旦從冰川內(nèi)部滲出，就會(huì)迅速氧化，變成血紅色。

整個(gè)泰勒干谷不含任何水分，干燥的空氣能讓動(dòng)植物長(zhǎng)時(shí)間保存在干谷的干冷空氣中，就像食物能在冰箱中長(zhǎng)時(shí)間保存不變質(zhì)一樣。

進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，特別是利用影像技術(shù)進(jìn)行探測(cè)、記錄過(guò)程、解釋演變，來(lái)通俗地講解地球物理的運(yùn)動(dòng)歷史，為揭開南極大陸復(fù)雜地貌環(huán)境的神秘面紗提供了可能，并將南極大陸的奇觀美景呈現(xiàn)給廣大觀眾。本文將與讀者分享其中一二。隨著時(shí)間的推移，還將有更多更新的謎團(tuán)會(huì)被揭開。

泰勒干谷：火星一般的存在

泰勒干谷位于麥克默多海峽，它邊緣陡峭，呈“U”字形分布，干谷的范圍很大。1910-1912年，英國(guó)人斯科特率領(lǐng)探險(xiǎn)隊(duì)探察南極，隊(duì)員泰勒發(fā)現(xiàn)了這個(gè)干谷。這個(gè)山谷呈褐色，到處都是沙礫和石塊，沒有植物，看不到任何生命的跡象，甚至連苔蘚和地衣都沒有。這里不下雨，降雪量也十分稀少。由于地理環(huán)境極為惡劣，因此泰勒將它稱為“死亡谷”。后人用泰勒的姓名來(lái)命名了這一谷地，這就是泰勒干谷。

據(jù)研究，它是由冰川刻蝕而成的，冰川融化后不斷地侵蝕這里，但不知道什么原因，這些冰川最后全部干涸，因此，這里變成了一片干枯的谷地，也是南極大陸唯一沒有冰雪的地方。

這里是地球上最干燥的地方。據(jù)稱，泰勒干谷已經(jīng)有將近200多萬(wàn)年沒有過(guò)降雨，與此同時(shí)，這里的年降雪量也只相當(dāng)于25毫米的雨量。這些微量的雪不是被風(fēng)吹走，就是被巖石吸收的太陽(yáng)熱量融化。不過(guò)即使是在這樣嚴(yán)酷的環(huán)境里，人們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)了光合細(xì)菌的存在。

在干谷中，到處散布著死于數(shù)百年甚至數(shù)千年前的海豹、海獅的尸體，由于氣候極其干燥，因此它們形狀依然保存完好。

泰勒干谷也被認(rèn)為是地球上最像火星地貌的地方。在干谷的底部存在著永久性冷凍湖，這些冷凍湖冰層達(dá)數(shù)米厚，在冰層之下鹽度非常高的水域中生活著一些神秘卻又簡(jiǎn)單的有機(jī)生命體，目前科學(xué)界對(duì)這些有機(jī)體的性質(zhì)還沒有定論。

在泰勒干谷和邦尼湖交界處，有一處十分獨(dú)特的景觀，它被人們稱為“血瀑布”。其實(shí)血瀑布并不是一個(gè)瀑布，而是一條表面呈血紅色的冰川。在泰勒冰川附近有一個(gè)存在了約15億年的海水池，血瀑布的紅色就來(lái)自水池中的微生物。微生物的活動(dòng)讓海水富含氫氧化亞鐵，這些成分一旦從冰川內(nèi)部滲透，就會(huì)迅速氧化，變成血紅色。

1911年發(fā)現(xiàn)血瀑布并且將照片發(fā)表在《國(guó)家地理》上的麥克說(shuō)：“因?yàn)榍珊衔覀儾坏貌辉谝粋€(gè)麥克默多干谷?？恳欢螘r(shí)間，因?yàn)檫@里也算是我們考察的區(qū)域之內(nèi)，就派遣了一個(gè)小隊(duì)去內(nèi)陸觀測(cè)，沒想到幾十分鐘后幾個(gè)隊(duì)員興奮地通過(guò)無(wú)線設(shè)備叫我們?nèi)ニ麄兊奈恢?。一開始我們以為他們遇到了什么麻煩，便火速趕了過(guò)去，我還帶上了槍械。但是當(dāng)我看到那座流血的冰川的時(shí)候，槍差點(diǎn)掉在了地上，它實(shí)在是太美了。”

《探索》雜志稱：這些“血液”來(lái)源于400米的冰下富含鹽分的鹽湖，根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌生存活動(dòng)，它們依靠硫和鐵的化合物生活。這種細(xì)菌菌落或已被隔離了150多萬(wàn)年，甚至有科學(xué)家認(rèn)為，細(xì)菌造就的“血冰川”提供了太陽(yáng)系中存在類似外星生命的可能，如火星和木衛(wèi)二極地的冰蓋之下。

沃斯托克湖：永不凍結(jié)的冰下湖

沃斯托克湖是一個(gè)位于南極洲蘭伯特冰川下方的淡水湖，它形成于3000萬(wàn)年前。這是南極洲140多個(gè)冰下湖中水體最大的一個(gè)，同時(shí)，它也是世界最大的冰下湖。這個(gè)位于寒極地區(qū)的湖泊長(zhǎng)250千米，寬50千米，湖水深度約396米。

1960年地理學(xué)家、南極探險(xiǎn)家安德列·卡皮查最先確認(rèn)了這個(gè)湖泊的存在。但是直到1993年，才依靠以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的激光測(cè)高技術(shù)讓科學(xué)家真正確定這個(gè)湖泊的具體位置及深度。1996年，一批俄羅斯和英國(guó)的科學(xué)家通過(guò)透冰雷達(dá)、鐳射高度計(jì)及重力測(cè)量?jī)x證實(shí)：盡管被冰封在厚實(shí)的冰層之下，沃斯托克湖擁有大量的液態(tài)水，這些液態(tài)水十分古老，大約形成在100萬(wàn)年前。

這個(gè)結(jié)論一經(jīng)公布就引發(fā)了熱烈的討論。眾所周知，水變成冰的凝固點(diǎn)為0℃ ，而沃斯托克湖內(nèi)水體的平均水溫為- 3℃。那么，它為什么能保持液態(tài)呢？

其實(shí)，除了溫度以外，水的凝固還受到另外兩個(gè)因素影響：水質(zhì)和氣壓。盡管沃斯托克湖內(nèi)的平均水溫低于0℃，但來(lái)自地心的地?zé)崮芸赡軙?huì)使湖底的溫度上升，而這就會(huì)讓水維持液態(tài)，就和溫泉的原理一樣。除此之外，湖上方厚重的冰冠會(huì)造成強(qiáng)大的壓力，而這也會(huì)使凝固點(diǎn)降低。第三點(diǎn)則是沃斯托克湖已經(jīng)與地球大氣隔離了長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年之久，湖面上的冰帽像調(diào)節(jié)水壓的封條一樣阻止了湖水溢出和外部的空氣雜質(zhì)進(jìn)入，這會(huì)讓湖底的水體中缺乏凝結(jié)核，因此，也就使得湖中的水體能保持永不結(jié)冰的狀態(tài)。

死亡冰柱。

盡管永不結(jié)冰，但沃斯托克湖依然是一個(gè)貧養(yǎng)的極端環(huán)境，這里的養(yǎng)分十分有限且處于完全黑暗的狀態(tài)之中。沃斯托克湖的湖水為氧氣的過(guò)飽和溶液，濃度是淡水湖泊濃度的50倍。湖內(nèi)的氧氣及其他氣體不只會(huì)溶解在水中，有的還會(huì)形成正12面體晶體架構(gòu)的晶籠——溶于水中的氣體分子，在水結(jié)冰時(shí)，被水分子包圍而形成的特殊結(jié)構(gòu)。晶籠看起來(lái)就像是冰塊一般，但它卻極不穩(wěn)定，一般只會(huì)在高壓環(huán)境中存在，一旦壓力減小，它就會(huì)像汽水一樣噴射出來(lái)。

欺騙島上遺留下來(lái)的捕鯨船零件。

科學(xué)家對(duì)湖泊中收取的水體樣本進(jìn)行DNA和RNA測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種細(xì)菌，還有甲殼類動(dòng)物和環(huán)節(jié)動(dòng)物等，沃斯托克湖顯然是一個(gè)“生機(jī)勃勃”的小世界。科學(xué)家認(rèn)為大約在3500萬(wàn)年前，南極洲的氣候還比較適宜，可生長(zhǎng)植物，一些動(dòng)物也會(huì)在南極洲生存，組成了一個(gè)多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。到了1400萬(wàn)年前，海平面的急劇下降使得沃斯托克湖完全陷入了“黑暗”之中，這些生物大部分已經(jīng)滅絕，剩余的物種通過(guò)不斷演化逐漸適應(yīng)了極端寒冷和黑暗的環(huán)境。

沃斯托克湖里究竟有什么？對(duì)于這個(gè)答案，有俄羅斯通訊社猜測(cè)或許能找到納粹遺跡。據(jù)說(shuō)二戰(zhàn)結(jié)束前，納粹轉(zhuǎn)移到南極，并在沃斯托克湖的位置建立基地?！皳?jù)德國(guó)海軍檔案，1945年5月納粹投降，數(shù)月后一艘德國(guó)U-530潛艇從德國(guó)基爾港駛向南極……”互聯(lián)網(wǎng)上不少陰謀論者都相信，第三帝國(guó)和希特勒的秘密就在此地。

死亡冰柱：生命起源的另一種可能

在英國(guó)廣播電視臺(tái)錄制的紀(jì)錄片《冰凍星球》中，無(wú)數(shù)關(guān)于南北極地的神秘現(xiàn)象被一一揭開。其中最為震撼人心的就是片中關(guān)于“死亡冰柱”的片段，這是人類首次拍攝到“死亡冰柱”。其實(shí)，早在20世紀(jì)60年代，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了“死亡冰柱”，但直到現(xiàn)代攝影技術(shù)的發(fā)展，人類才得以親眼目睹這一壯觀的景象。

死亡冰柱是指極地地區(qū)發(fā)生的一種自然現(xiàn)象。冬天，海面之上的空氣溫度會(huì)低于-20℃，海水溫度則為-1.9℃。熱量從溫暖的海水進(jìn)入冰冷的空氣，當(dāng)南北極下降到一定溫度后，海水中的鹽分就會(huì)被析出，這些咸水十分寒冷，密度也比其下的海水大，因此就會(huì)發(fā)生海水結(jié)冰現(xiàn)象，并呈柱狀向海底延伸，這種冰不是一塊緊實(shí)的冰塊，而是具有許多毛細(xì)管構(gòu)成的微網(wǎng)絡(luò)的海綿狀冰，它又能反過(guò)來(lái)吸收咸水，使其匯集，最終形成一個(gè)巨大的冰柱。死亡冰柱形成之后，接觸到的新鮮海水也會(huì)迅速凍結(jié)形成一個(gè)冰管沉入海底，冰柱所到之處海洋生物都被凍死，這一自然現(xiàn)象被稱為死亡冰柱。這些冰柱還會(huì)威脅到正常潛水航行的潛水器，特別是在布雷區(qū)，水雷接觸到冰柱會(huì)引起爆炸。死亡冰柱并不會(huì)一直存在，畢竟再冷的冰也是會(huì)化的，死亡冰柱的冷能主要來(lái)自海面的低溫，它形成后會(huì)不斷吸取海面上的低溫并向下延伸，其延伸的長(zhǎng)度和直徑會(huì)受到海面溫度的影響，當(dāng)海面回暖后，冷能來(lái)源慢慢減弱，冰柱也逐漸被海水融化，當(dāng)海面徹底回暖后，死亡冰柱也會(huì)最終融化。

自古以來(lái)，人類對(duì)生命的起源有許許多多的探索，有科學(xué)家稱，生命可能起源于海冰。他們稱，海冰滲透出來(lái)的鹽分提供了所有生命出現(xiàn)所必需的條件，而冰柱在鹽分通過(guò)海冰進(jìn)行運(yùn)輸?shù)膭?dòng)態(tài)性中起著重要的作用，因此，“死亡冰柱”的形成，為第一批生命的誕生創(chuàng)造了必要條件，這也是著名的“地球或者宇宙其他星球上生命的寒冷起源”理論。

欺騙島：人類捕鯨的血腥見證

欺騙島名字的由來(lái)充滿了傳奇色彩：據(jù)說(shuō)在20世紀(jì)初的一天，南極海域出現(xiàn)了大霧，幾個(gè)在南極海域的捕鯨人偶然發(fā)現(xiàn)在霧中有個(gè)小島，可這時(shí)海水突然漲潮，這個(gè)島立馬又消失不見了，“欺騙島”的名字由此產(chǎn)生。除此之外，有關(guān)欺騙島的名字還有一個(gè)說(shuō)法，這與人類對(duì)南極海洋動(dòng)物的肆意捕殺有關(guān)。據(jù)稱，最初來(lái)到欺騙島的捕鯨人，為了能將這里的資源獨(dú)占，便隱瞞了欺騙島的地理位置，隨后他們將船停泊在了這里，并將鯨魚驅(qū)趕進(jìn)港灣，在這里進(jìn)行十分瘋狂的捕殺活動(dòng)。

欺騙島位于南極洲東北端南設(shè)得蘭群島，這是一片黑色火山巖形成的小島，它形成于遠(yuǎn)古冰川紀(jì)時(shí)期，隨著南極海底火山的噴發(fā)，火山口出現(xiàn)了塌陷，于是形成了這個(gè)天然港灣。

欺騙島是南極所有景點(diǎn)中最為熱門的一處。據(jù)記載，這里是人類在南極最早開拓的地方，這里見證了整個(gè)南極大陸血腥的開拓史。沿著島嶼行走，人們就像來(lái)到了一個(gè)廢棄的工廠：海灘上遍布著用完的鯨油罐，已經(jīng)被“肢解”的木船、巨大的鯨魚骨架以及殘破不堪的木房子，這些記載著自1918年以來(lái)人類對(duì)這里所做的一切。那一年，英國(guó)發(fā)現(xiàn)并占領(lǐng)了欺騙島后，便在這里大肆捕殺鯨魚，煉制鯨油，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。在鼎盛時(shí)期，欺騙島上血腥味彌漫，處處都是鯨魚的尸體，據(jù)當(dāng)年英國(guó)人留下的木牌上記載著，到1931年，英國(guó)人在此已經(jīng)煉制了360萬(wàn)桶鯨油，這一數(shù)字曾經(jīng)震驚世界。

欺騙島上的火山是南極洲最為著名的三大活火山之一。據(jù)說(shuō)欺騙島活火山平均35年就會(huì)爆發(fā)一次。1967年，欺騙島火山突然噴發(fā)，巖漿和濃煙升到幾百米的高空，島上所有的建筑在頃刻間化為烏有，多個(gè)科學(xué)考察站在這次火山爆發(fā)中被化為灰燼?；鹕絿姲l(fā)后，島上所有的考察站被迫關(guān)閉，因?yàn)榈乩項(xiàng)l件不適合，島上再也沒有建立過(guò)大型的科考站?；鹕降幕钴S，也為這里帶來(lái)了多處溫泉，這里是南極唯一能夠進(jìn)行海水溫泉浴的旅游勝地。不過(guò)，盡管有溫暖的熱水，在這個(gè)冰天雪地的小島旁泡澡，人們?nèi)孕枰邆淞己玫纳眢w條件和心理素質(zhì)。

自從人類走后，帽帶企鵝成為了這里的主人，不過(guò)可能是因?yàn)榛鹕降年P(guān)系，這里的企鵝數(shù)量相對(duì)較少，倒像是幾只走散的企鵝來(lái)到這里“旅行”。但盡管如此，生活在這里的帽帶企鵝也在這里搭建了自己的窩，與其他南極小島相比，這里的石子取之不盡，因此，生活在這里，企鵝不需要為了建房子的材料而大打出手。