揭開(kāi)南極“血瀑布”之謎

■陳瑜

一條宛如鮮血般紅色的瀑布，經(jīng)泰勒冰川流入麥克默多干河谷——這是南極的一道奇特景觀“血瀑布”。發(fā)現(xiàn)這條瀑布的澳大利亞地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，瀑布只是被紅藻染紅。但后來(lái)研究人員發(fā)現(xiàn)，水之所以呈紅色，是因?yàn)槠渲械蔫F元素和氧氣反應(yīng)生成了氧化鐵。而據(jù)外媒近期報(bào)道，科學(xué)家現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)這種富含鐵元素的水，來(lái)自于一個(gè)冰下鹽湖。困擾科學(xué)家近一個(gè)世紀(jì)的南極“血瀑布”謎團(tuán)，終于被解開(kāi)。來(lái)自美國(guó)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，“血瀑布”的源頭是一個(gè)距今100萬(wàn)年前形成的冰下鹽湖。盡管被埋藏在冰川下百萬(wàn)年之久，但湖水沒(méi)有凍結(jié)，“血瀑布”也不會(huì)枯竭。

瀑布“血水”來(lái)自冰下湖

在冰天雪地的南極洲，存在著一處罕見(jiàn)的自然景觀，那就是澳大利亞地質(zhì)學(xué)家于1911年偶然發(fā)現(xiàn)的“血瀑布”。這條宛如鮮血般的紅色瀑布，經(jīng)泰勒冰川流入麥克默多干河谷，因?yàn)榱魈食龅募t色液體好似血液，因此得名“血瀑布”。

傾瀉著紅色之水的“血瀑布”，與白色的冰川形成鮮明對(duì)比。這一奇觀一直令探險(xiǎn)者感到困惑不已，過(guò)去科學(xué)家曾有過(guò)很多推測(cè)，但都被一一推翻。

起初，因?yàn)槠俨嫉乃尸F(xiàn)出鐵銹一樣的顏色，科學(xué)家認(rèn)為是由于某些藻類生長(zhǎng)所致。但在2003年，該理論被推翻。研究人員稱，出現(xiàn)“血瀑布”的原因，是瀑布的水里富含鐵元素。當(dāng)水中的鐵元素接觸到空氣之后，和氧充分反應(yīng)變成氧化鐵，因此瀑布的水就變成了血紅色。但又一個(gè)問(wèn)題接踵而來(lái)，這種富含鐵元素的鹽水源自哪里呢？

為了確認(rèn)鹽水的位置，美國(guó)阿拉斯加大學(xué)費(fèi)爾班克斯分校和科羅拉多學(xué)院的研究人員，使用溫度探針在-19℃的冰川下尋找-5℃的鹵水。

最新研究成果顯示，“血瀑布”的源頭是一個(gè)形成于100萬(wàn)年前、如今被掩藏在冰川下的大湖。利用回聲定位技術(shù)，研究人員可以探測(cè)到“血瀑布”所在的泰勒冰川下的水流運(yùn)動(dòng)。這說(shuō)明盡管被埋藏在冰川下萬(wàn)年之久，但湖水卻沒(méi)有凍結(jié)。

冰下湖水緣何不凍結(jié)

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(huì)出現(xiàn)沒(méi)有凍結(jié)的湖水呢？

中國(guó)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(shí)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(lái)，形成冰下湖。第二種是冰蓋底部基巖地?zé)峄顒?dòng)異常，溫度過(guò)高的基巖地?zé)釋⒈w底部融化，形成冰下湖。第三種是當(dāng)冰體的厚度超過(guò)3000米，并配合冰下基巖地?zé)峄顒?dòng)和冰流過(guò)程，冰蓋底部達(dá)到了壓力融點(diǎn)，就會(huì)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(gè)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融點(diǎn)之上，因此不會(huì)結(jié)冰?！睂O波說(shuō)。

其實(shí)南極不只有這一個(gè)形成“血瀑布”的冰下湖。上世紀(jì)末，俄羅斯和英國(guó)科學(xué)家在俄羅斯東方站附近的冰下，發(fā)現(xiàn)了地球上最大的冰下湖——東方湖。這也是在南極發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)冰下湖，面積達(dá)14000平方千米，被封存在冰蓋之下約4000米處，與世隔絕至少1500萬(wàn)年。此后，科研人員借助冰雷達(dá)、物探手段，又發(fā)現(xiàn)了幾百個(gè)冰下湖。

冰下湖的奧妙有待揭曉

南極“血瀑布”像是撕裂的傷口，水如鮮血般殷紅。

事實(shí)上，冰下湖遠(yuǎn)不止造就了“血瀑布”這么簡(jiǎn)單，在這個(gè)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(qiáng)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(wú)氧的生態(tài)環(huán)境時(shí)起，這種細(xì)菌菌落就被與世隔絕了約150萬(wàn)余年。

除了這個(gè)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。

因?yàn)槲粗I(lǐng)域很多，冰下湖正成為地球最后的秘密之一。

由于人類無(wú)法直接觀測(cè)到冰下湖，甚至缺少合適的方法做到觀測(cè)與無(wú)污染采樣，目前對(duì)于冰下湖及其生命形態(tài)的認(rèn)知還不夠，其奧妙有待揭曉。