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南极奇观背后的故事

2020-03-31肖方

世界博览 2020年3期
关键词:冰柱泰勒冰川

肖方

在泰勒冰川附近有一个存在了15亿年的海水池,血瀑布的红色就来自水池中的微生物。微生物的活动让海水富含氢氧化亚铁,这些成分一旦从冰川内部渗出,就会迅速氧化,变成血红色。

整个泰勒干谷不含任何水分,干燥的空气能让动植物长时间保存在干谷的干冷空气中,就像食物能在冰箱中长时间保存不变质一样。

进入21世纪后,科学技术的发展日新月异,特别是利用影像技术进行探测、记录过程、解释演变,來通俗地讲解地球物理的运动历史,为揭开南极大陆复杂地貌环境的神秘面纱提供了可能,并将南极大陆的奇观美景呈现给广大观众。本文将与读者分享其中一二。随着时间的推移,还将有更多更新的谜团会被揭开。

泰勒干谷:火星一般的存在

泰勒干谷位于麦克默多海峡,它边缘陡峭,呈“U”字形分布,干谷的范围很大。1910-1912年,英国人斯科特率领探险队探察南极,队员泰勒发现了这个干谷。这个山谷呈褐色,到处都是沙砾和石块,没有植物,看不到任何生命的迹象,甚至连苔藓和地衣都没有。这里不下雨,降雪量也十分稀少。由于地理环境极为恶劣,因此泰勒将它称为“死亡谷”。后人用泰勒的姓名来命名了这一谷地,这就是泰勒干谷。

据研究,它是由冰川刻蚀而成的,冰川融化后不断地侵蚀这里,但不知道什么原因,这些冰川最后全部干涸,因此,这里变成了一片干枯的谷地,也是南极大陆唯一没有冰雪的地方。

这里是地球上最干燥的地方。据称,泰勒干谷已经有将近200多万年没有过降雨,与此同时,这里的年降雪量也只相当于25毫米的雨量。这些微量的雪不是被风吹走,就是被岩石吸收的太阳热量融化。不过即使是在这样严酷的环境里,人们仍然发现了光合细菌的存在。

在干谷中,到处散布着死于数百年甚至数千年前的海豹、海狮的尸体,由于气候极其干燥,因此它们形状依然保存完好。

泰勒干谷也被认为是地球上最像火星地貌的地方。在干谷的底部存在着永久性冷冻湖,这些冷冻湖冰层达数米厚,在冰层之下盐度非常高的水域中生活着一些神秘却又简单的有机生命体,目前科学界对这些有机体的性质还没有定论。

在泰勒干谷和邦尼湖交界处,有一处十分独特的景观,它被人们称为“血瀑布”。其实血瀑布并不是一个瀑布,而是一条表面呈血红色的冰川。在泰勒冰川附近有一个存在了约15亿年的海水池,血瀑布的红色就来自水池中的微生物。微生物的活动让海水富含氢氧化亚铁,这些成分一旦从冰川内部渗透,就会迅速氧化,变成血红色。

1911年发现血瀑布并且将照片发表在《国家地理》上的麦克说:“因为巧合我们不得不在一个麦克默多干谷停靠一段时间,因为这里也算是我们考察的区域之内,就派遣了一个小队去内陆观测,没想到几十分钟后几个队员兴奋地通过无线设备叫我们去他们的位置。一开始我们以为他们遇到了什么麻烦,便火速赶了过去,我还带上了枪械。但是当我看到那座流血的冰川的时候,枪差点掉在了地上,它实在是太美了。”

《探索》杂志称:这些“血液”来源于400米的冰下富含盐分的盐湖,根据已发现的细菌生存活动,它们依靠硫和铁的化合物生活。这种细菌菌落或已被隔离了150多万年,甚至有科学家认为,细菌造就的“血冰川”提供了太阳系中存在类似外星生命的可能,如火星和木卫二极地的冰盖之下。

沃斯托克湖:永不冻结的冰下湖

沃斯托克湖是一个位于南极洲兰伯特冰川下方的淡水湖,它形成于3000万年前。这是南极洲140多个冰下湖中水体最大的一个,同时,它也是世界最大的冰下湖。这个位于寒极地区的湖泊长250千米,宽50千米,湖水深度约396米。

1960年地理学家、南极探险家安德列·卡皮查最先确认了这个湖泊的存在。但是直到1993年,才依靠以卫星为基础的激光测高技术让科学家真正确定这个湖泊的具体位置及深度。1996年,一批俄罗斯和英国的科学家通过透冰雷达、镭射高度计及重力测量仪证实:尽管被冰封在厚实的冰层之下,沃斯托克湖拥有大量的液态水,这些液态水十分古老,大约形成在100万年前。

这个结论一经公布就引发了热烈的讨论。众所周知,水变成冰的凝固点为0℃ ,而沃斯托克湖内水体的平均水温为- 3℃。那么,它为什么能保持液态呢?

其实,除了温度以外,水的凝固还受到另外两个因素影响:水质和气压。尽管沃斯托克湖内的平均水温低于0℃,但来自地心的地热能可能会使湖底的温度上升,而这就会让水维持液态,就和温泉的原理一样。除此之外,湖上方厚重的冰冠会造成强大的压力,而这也会使凝固点降低。第三点则是沃斯托克湖已经与地球大气隔离了长达数百万年之久,湖面上的冰帽像调节水压的封条一样阻止了湖水溢出和外部的空气杂质进入,这会让湖底的水体中缺乏凝结核,因此,也就使得湖中的水体能保持永不结冰的状态。

死亡冰柱。

尽管永不结冰,但沃斯托克湖依然是一个贫养的极端环境,这里的养分十分有限且处于完全黑暗的状态之中。沃斯托克湖的湖水为氧气的过饱和溶液,浓度是淡水湖泊浓度的50倍。湖内的氧气及其他气体不只会溶解在水中,有的还会形成正12面体晶体架构的晶笼——溶于水中的气体分子,在水结冰时,被水分子包围而形成的特殊结构。晶笼看起来就像是冰块一般,但它却极不稳定,一般只会在高压环境中存在,一旦压力减小,它就会像汽水一样喷射出来。

欺骗岛上遗留下来的捕鲸船零件。

科学家对湖泊中收取的水体样本进行DNA和RNA测序,发现了数千种细菌,还有甲壳类动物和环节动物等,沃斯托克湖显然是一个“生机勃勃”的小世界。科学家认为大约在3500万年前,南极洲的气候还比较适宜,可生长植物,一些动物也会在南极洲生存,组成了一个多样化的生态系统。到了1400万年前,海平面的急剧下降使得沃斯托克湖完全陷入了“黑暗”之中,这些生物大部分已经灭绝,剩余的物种通过不断演化逐渐适应了极端寒冷和黑暗的环境。

沃斯托克湖里究竟有什么?对于这个答案,有俄罗斯通讯社猜测或许能找到纳粹遗迹。据说二战结束前,纳粹转移到南极,并在沃斯托克湖的位置建立基地。“据德国海军档案,1945年5月纳粹投降,数月后一艘德国U-530潜艇从德国基尔港驶向南极……”互联网上不少阴谋论者都相信,第三帝国和希特勒的秘密就在此地。

死亡冰柱:生命起源的另一种可能

在英国广播电视台录制的纪录片《冰冻星球》中,无数关于南北极地的神秘现象被一一揭开。其中最为震撼人心的就是片中关于“死亡冰柱”的片段,这是人类首次拍摄到“死亡冰柱”。其实,早在20世纪60年代,科学家就发现了“死亡冰柱”,但直到现代摄影技术的发展,人类才得以亲眼目睹这一壮观的景象。

死亡冰柱是指极地地区发生的一种自然现象。冬天,海面之上的空气温度会低于-20℃,海水温度则为-1.9℃。热量从温暖的海水进入冰冷的空气,当南北极下降到一定温度后,海水中的盐分就会被析出,这些咸水十分寒冷,密度也比其下的海水大,因此就会发生海水结冰现象,并呈柱状向海底延伸,这种冰不是一块紧实的冰块,而是具有许多毛细管构成的微网络的海绵状冰,它又能反过来吸收咸水,使其汇集,最终形成一个巨大的冰柱。死亡冰柱形成之后,接触到的新鲜海水也会迅速冻结形成一个冰管沉入海底,冰柱所到之处海洋生物都被冻死,这一自然现象被称为死亡冰柱。这些冰柱还会威胁到正常潜水航行的潜水器,特别是在布雷区,水雷接触到冰柱会引起爆炸。死亡冰柱并不会一直存在,毕竟再冷的冰也是会化的,死亡冰柱的冷能主要来自海面的低温,它形成后会不断吸取海面上的低温并向下延伸,其延伸的长度和直径会受到海面温度的影响,当海面回暖后,冷能来源慢慢减弱,冰柱也逐渐被海水融化,当海面彻底回暖后,死亡冰柱也会最终融化。

自古以来,人类对生命的起源有许许多多的探索,有科学家称,生命可能起源于海冰。他们称,海冰渗透出来的盐分提供了所有生命出现所必需的条件,而冰柱在盐分通过海冰进行运输的動态性中起着重要的作用,因此,“死亡冰柱”的形成,为第一批生命的诞生创造了必要条件,这也是著名的“地球或者宇宙其他星球上生命的寒冷起源”理论。

欺骗岛:人类捕鲸的血腥见证

欺骗岛名字的由来充满了传奇色彩:据说在20世纪初的一天,南极海域出现了大雾,几个在南极海域的捕鲸人偶然发现在雾中有个小岛,可这时海水突然涨潮,这个岛立马又消失不见了,“欺骗岛”的名字由此产生。除此之外,有关欺骗岛的名字还有一个说法,这与人类对南极海洋动物的肆意捕杀有关。据称,最初来到欺骗岛的捕鲸人,为了能将这里的资源独占,便隐瞒了欺骗岛的地理位置,随后他们将船停泊在了这里,并将鲸鱼驱赶进港湾,在这里进行十分疯狂的捕杀活动。

欺骗岛位于南极洲东北端南设得兰群岛,这是一片黑色火山岩形成的小岛,它形成于远古冰川纪时期,随着南极海底火山的喷发,火山口出现了塌陷,于是形成了这个天然港湾。

欺骗岛是南极所有景点中最为热门的一处。据记载,这里是人类在南极最早开拓的地方,这里见证了整个南极大陆血腥的开拓史。沿着岛屿行走,人们就像来到了一个废弃的工厂:海滩上遍布着用完的鲸油罐,已经被“肢解”的木船、巨大的鲸鱼骨架以及残破不堪的木房子,这些记载着自1918年以来人类对这里所做的一切。那一年,英国发现并占领了欺骗岛后,便在这里大肆捕杀鲸鱼,炼制鲸油,对当地的生态环境造成了极大的破坏。在鼎盛时期,欺骗岛上血腥味弥漫,处处都是鲸鱼的尸体,据当年英国人留下的木牌上记载着,到1931年,英国人在此已经炼制了360万桶鲸油,这一数字曾经震惊世界。

欺骗岛上的火山是南极洲最为著名的三大活火山之一。据说欺骗岛活火山平均35年就会爆发一次。1967年,欺骗岛火山突然喷发,岩浆和浓烟升到几百米的高空,岛上所有的建筑在顷刻间化为乌有,多个科学考察站在这次火山爆发中被化为灰烬。火山喷发后,岛上所有的考察站被迫关闭,因为地理条件不适合,岛上再也没有建立过大型的科考站。火山的活跃,也为这里带来了多处温泉,这里是南极唯一能够进行海水温泉浴的旅游胜地。不过,尽管有温暖的热水,在这个冰天雪地的小岛旁泡澡,人们仍需要具备良好的身体条件和心理素质。

自从人类走后,帽带企鹅成为了这里的主人,不过可能是因为火山的关系,这里的企鹅数量相对较少,倒像是几只走散的企鹅来到这里“旅行”。但尽管如此,生活在这里的帽带企鹅也在这里搭建了自己的窝,与其他南极小岛相比,这里的石子取之不尽,因此,生活在这里,企鹅不需要为了建房子的材料而大打出手。

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