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除了血瀑布，南极冰下湖还藏着哪些秘密？
最近,困扰科学家近一个世纪的南极“血瀑布”谜团终于被解开.来自美国的科学家发现,血瀑布的源头是一个距今100万年前形成的冰下盐湖.尽管被埋藏在冰川下百万年之久,但湖水没有冻结,血瀑布也不会枯竭.南极的冰下为何还有不结冰的湖水？除了让血瀑布成为难解之谜外,南极冰下的水世界还藏着哪些秘密？
在很多人的印象中,南极大陆常年被厚厚的白色“被子”———冰盖覆盖,为什么冰盖下居然会出现没有冻结的湖水呢？
中国极地研究中心副主任孙波指出,科学界目前认为冰下湖有5种形成原因.第一种是远古时期存在的水体———可能是内陆湖也可能是跟海水相连的水体,随着冰盖的发育,将水体封存起来,形成冰下湖.第二种是冰盖底部基岩地热活动异常,温度过高的基岩地热将冰盖底部融化,形成冰下湖.这也是冰下湖形成的一个重要原因,很多冰下湖的成因皆缘于此.第三种是当冰体的厚度超过3000米,并配合冰下基岩地热活动和冰流过程,冰盖底部达到了压力熔点,就会融化产生水体,形成冰下湖.第四种原因比较特殊,是冰下有活火山.活火山造成部分冰体融化成水体,形成冰下湖,但这种成因的冰下湖只存在于西南极,东南极并不存在.第五种是冰盖底部存在热岩,热岩可以持续释放热量,因此产生水体形成冰下湖.“虽然每个冰下湖的温度可能不尽相同,但不管是这5种原因中的哪种原因形成的冰下湖,其水体温度都在压力熔点之上,因此不会结冰.”孙波说.
其实南极不止有这一个形成血瀑布的冰下湖,科研人员借助冰雷达、物探手段,发现了几百个冰下湖.
事实上冰下湖远不止造就了血瀑布这么简单,在这个位于冰下约400米的高盐分湖泊的恶劣环境中,仍然有细菌生存.这些顽强的生命依靠硫和铁的化合物生活.研究人员称,自从冰川将这座湖泊掩盖,创造了如此寒冷、黑暗、无氧的生态环境时起,这种细菌菌落就被与世隔绝了150万余年.科学家认为,在如此恶劣的环境中仍有生命存活,也让人们有理由相信太阳系存在类似外星生命的可能,比如在火星和木卫二极地的冰盖之下或许也存在类似的细菌.
除了这个盐湖中有细菌生存之外,在其他的冰下湖,例如东方湖中还可能暗藏着生命起源的线索.在对提取自东方湖冰盖底部的冰样进行研究后,美国生态学家普利斯库指出,湖中有可能生活着微生物.更重要的是,科学家还估计,浑然天成的环境可能使这个冰下湖在千百万年中未曾发生变化,这意味着其中可能孕育着独立进化的微生物.北京师范大学冰川学专家効存德说：“由于幽暗（无光）、低氧和低营养环境,冰下湖泊中的微生物想必是一种原始生命形态,可能对生命起源有重要线索,所以生命科学家都表现出强烈兴趣.”
孙波表示,冰下湖还与海平面的变化存在联系,动态冰下湖的水会影响冰盖的稳定性,以致影响全球海平面变化.此外,冰下湖的湖水属于低温水,且大部分是低温淡水,一旦大量低温冷水排放到大洋,还将会影响全球海洋的温盐环流.
因为研究非常少,加上未知领域很多,冰下湖正成为地球最后的秘密之一.
効存德不无遗憾地说,目前国内外对于冰下湖的研究都不多,究其原因还是研究太难,所有的关于冰下湖的猜测主要还是借助间接方式———如冰雷达形成的.冰雷达或称无线电回波探测,是冰川学家调查南极冰盖冰下特征的主要方法.在过去几十年里,冰雷达被广泛用于测量冰盖厚度、内部构造和冰下地貌,这些参数是计算冰盖体积和物质平衡、重建过去冰雪积累和消融率以及冰盖动力和沉积过程的基础.
“大面积的冰下湖探测是通过机载冰雷达实现的,做出来的底床图叫bedmap,科研人员通过拼图,就能把水下的山、湖绘出来.”効存德说,由于人类无法直接观测到冰下湖,甚至缺少合适的方法做到观测与无污染采样,目前对于冰下湖及其生命形态的认知还不够.“冰下系统的过程、分布、与外界（海洋）的联系都不清楚.”但正是这样也更增加了冰下湖的科学魅力.
（摘自《科技日报》）
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