冰原下隱藏的奇觀

楊秀英

格陵蘭島，位于遙遠(yuǎn)的北極，氣候寒冷，人跡罕至，景色優(yōu)美。人們乘坐飛機(jī)或郵輪前來(lái)冒險(xiǎn)，目睹了雪白的冰山、無(wú)垠的苔原、炫目的北極光和壯麗的峽灣。

然而，這片島嶼依然保留著濃厚的神秘色彩——81%的島嶼至今仍隱藏在平均厚度超過(guò)1500米的冰蓋下面，千百萬(wàn)年來(lái)，從未被打擾。如今，借助于雷達(dá)等現(xiàn)代探測(cè)技術(shù)，科學(xué)家終于將格陵蘭島冰蓋下的面貌全部展現(xiàn)出來(lái)。

原來(lái)，上千米厚的冰層，竟然覆蓋著山川、峽谷、湖泊等多種地質(zhì)景觀。這些景觀，也將幫助科學(xué)家了解北極的過(guò)去，并預(yù)測(cè)北極的未來(lái)。

漫長(zhǎng)的峽谷和崎嶇的山脈

格陵蘭島冰蓋下隱藏著世界上最長(zhǎng)的峽谷，該峽谷從格陵蘭島的中部向西北延伸，直至連接到北冰洋的一個(gè)深水峽灣，全長(zhǎng)達(dá)到了740千米。這比中國(guó)496千米的雅魯藏布大峽谷要長(zhǎng)得多。

格陵蘭島冰下峽谷的某些地方深達(dá)800米，寬達(dá)10千米，如果位于地球表面，其壯觀程度將不遜色于美國(guó)科羅拉多大峽谷?？茖W(xué)家認(rèn)為，在數(shù)百萬(wàn)年前——格陵蘭島還沒(méi)有被冰層覆蓋的時(shí)候，峽谷應(yīng)該是一條大河的通道，負(fù)責(zé)將格陵蘭島內(nèi)陸的水流輸送到海岸。

雖然冰下峽谷很大，但科學(xué)家尋找它卻費(fèi)了很大力氣。數(shù)十年的時(shí)間里，科學(xué)家派出大量飛機(jī)向冰面發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，特定頻率的雷達(dá)信號(hào)可以穿過(guò)冰層，碰到基層巖石就反射回來(lái)，帶回冰下的地貌信息。2013年，科學(xué)家將數(shù)十年來(lái)機(jī)載雷達(dá)收集的數(shù)千千米的數(shù)據(jù)拼合在一起，才終于將這條峽谷的樣貌繪制出來(lái)。

當(dāng)然，峽谷并不是格陵蘭島冰下景觀中唯一崎嶇不平的部分。數(shù)十年來(lái)，科學(xué)家通過(guò)機(jī)載雷達(dá)對(duì)島嶼進(jìn)行了測(cè)繪，發(fā)現(xiàn)了格陵蘭島冰蓋下隱藏著崎嶇而陡峭的山脈。

2017年，科學(xué)家將測(cè)繪結(jié)果繪制成了一份地圖。該地圖顯示，格陵蘭島其實(shí)是一片碗狀的洼地，被一圈沿海山脈環(huán)繞起來(lái)。考察冰蓋下這些陡峭山脈的地形，科學(xué)家可以預(yù)測(cè)冰川在全球變暖條件下移動(dòng)的速度以及冰川崩解進(jìn)入海洋中的速度。

從格陵蘭島中部向西北方向俯瞰，科學(xué)家得到了冰下峽谷的三維視圖。

古代大湖的遺跡

2020年，在格陵蘭島西北部洪堡冰川的附近，科學(xué)家通過(guò)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)古代巨大湖泊的遺跡正“躺”在1.8千米厚的冰層下面。

湖泊的面積超過(guò)了7100平方千米，湖泊的最深處達(dá)到了250米。湖泊的北部有18條河床將水流注入，湖泊的南部則有一個(gè)排水的出口。如今，這一整套古老的水流系統(tǒng)早已干涸，變成了沉積物。

格陵蘭島西北部的洪堡冰川

科學(xué)家猜測(cè)，這個(gè)古代大湖應(yīng)該存在于格陵蘭島遙遠(yuǎn)的無(wú)冰時(shí)期，在冰蓋形成之前就早早地變干了，因此至少已有數(shù)百萬(wàn)年的歷史。這個(gè)曾經(jīng)的“大水池”，必定隱藏著格陵蘭島過(guò)去氣候的秘密。而且，鑒于格陵蘭島今天正迅速地升溫，隨著冰蓋的縮小，該湖泊遺跡可能會(huì)幫助科學(xué)家預(yù)測(cè)北極未來(lái)的景象。

藍(lán)寶石般的小湖泊

2019年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，格陵蘭島的冰蓋下還隱藏著藍(lán)寶石般的湖泊，它們的面積小則數(shù)萬(wàn)平方米，大則數(shù)十平方千米，其中充滿了結(jié)晶的融水。這樣的寶石湖泊至少有60個(gè)，大多位于格陵蘭島的北部和東部。

冰蓋下為何會(huì)出現(xiàn)這樣的小湖泊？科學(xué)家猜測(cè)，這可能是由于冰的運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了摩擦生熱，或者是地?zé)崮軓南路酵赋觯挂恍┍诨梢簯B(tài)水，困在了基層巖石和頭頂?shù)谋w之間，聚成湖泊。

科學(xué)家對(duì)這些小湖泊非常感興趣，他們化驗(yàn)了湖泊的水質(zhì)，提取了湖泊中的沉積物。這既可以尋找極端生命的證據(jù)，也可以記錄地質(zhì)環(huán)境的變化。另一方面，科學(xué)家也正通過(guò)雷達(dá)和聲波繪制這些冰下湖泊的地圖，這樣就可以了解冰蓋下的冰融化和排水的位置，預(yù)測(cè)冰蓋對(duì)氣候變暖所產(chǎn)生的反應(yīng)。

隕石撞擊的證據(jù)

并非冰蓋下方的所有地貌都起源于地球，它們也可能起源于太空飛來(lái)的高速隕石。如今，科學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)，有兩個(gè)隕石坑正埋在格陵蘭島冰蓋之下。

第一個(gè)隕石坑發(fā)現(xiàn)于2018年，位于海華沙冰川（格陵蘭島西北部）下方大約930米處，寬約30千米，是地球上第25大隕石坑。

第二個(gè)隕石坑發(fā)現(xiàn)于2019年，距離海華沙隕石坑只有183千米，它被埋在2千米厚的冰層之下，寬約36千米，是地球上第22大隕石坑。

保存完好的植物化石

2021年，丹麥哥本哈根大學(xué)的科學(xué)家得到了一塊來(lái)自格陵蘭島西北部冰蓋下1400米處的冰芯。一番研究之后，科學(xué)家從中發(fā)現(xiàn)了已經(jīng)完好保存長(zhǎng)達(dá)100萬(wàn)年之久的植物化石。

這些植物化石非常大，可以不用顯微鏡也能看得到，其中有苔蘚、有樹(shù)葉?？茖W(xué)分析顯示，這些植物生長(zhǎng)在北方森林，只能在無(wú)冰的環(huán)境下生存。這表明，格陵蘭島的部分冰蓋可能比科學(xué)家之前預(yù)想的更加年輕——僅僅100萬(wàn)年前，格陵蘭島可能還是溫暖、繁茂的綠色世界。但由于樣本稀少，今后，科學(xué)家還將繼續(xù)探索格陵蘭島的冰下世界，從而獲取關(guān)于北極過(guò)去生態(tài)環(huán)境的更多線索。

藍(lán)色的河流或斑點(diǎn)，是小湖泊透出冰蓋的融水。

格陵蘭島冰蓋下的隕石坑