各团队准备首次探索南极湖泊

样本或能揭示冰层之下的独特生命形式。

作者:Quirin Schiermeier

隐藏在南极冰盖之下的漆黑湖泊终于将在明年开始揭开它们的秘密。在上周的一次会议上,来自俄罗斯、英国和美国的科学家们描述了他们的计划,即通过钻探到三个截然不同的冰下湖泊样本中,来探索地球上最后未被探索的生态系统。

在过去的40年里,雷达图像显示,巨大的南极冰盖下大约有150个大小和年龄各异的淡水湖泊。其中一些湖泊与外界隔绝了数百万年,这增加了它们可能蕴藏着独特生命形式的可能性。这些湖泊黑暗、缺乏营养的环境可能类似于木星的卫星欧罗巴上的环境,据推测欧罗巴冰冻的表面之下蕴藏着巨大的海洋。


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科学家们一直渴望从这些湖泊中提取样本,但技术问题和环境担忧减缓了他们的进展。现在,俄罗斯团队预计将在2011年2月到达其目标——沃斯托克湖。美国和英国团队将在几年后跟进,探索具有不同水文和地质特征的湖泊(见图表)。

哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站位于纽约州帕利塞兹的高级研究员罗宾·贝尔说:“在未来几年里,我们将能够探索一个以前从未被取样的大陆级生态系统。” “这是一项令人非常激动的尝试。”

沃斯托克湖是最著名也是最大的冰下湖泊,面积roughly相当于安大略湖。它埋藏在南极洲东部近4000米的冰层之下,据认为有3500万年的历史,可能孕育着古老的微生物生命。

俄罗斯钻探人员曾计划在2008-09南极考察季穿透该湖,但他们的钻头在湖面以上80米处卡住。俄罗斯南极计划主任瓦列里·卢金在美国地球物理联合会在马里兰州巴尔的摩举行的会议上表示,所有技术问题在过去的考察季中都已得到解决。

一些研究人员担心,俄罗斯的成功可能会以原始水域的生物和化学污染为代价。“让我们希望他们不要破坏这个湖泊,”美国宇航局戈达德太空飞行中心位于马里兰州格林贝尔特的冰川学家罗伯特·宾德施德勒说。

卢金表示,他的国家团队已经制定了保护沃斯托克湖的计划。该团队将使用加热钻头穿透冰层,并以无毒硅油作为润滑液。他们还将分阶段探索该湖;最初,他们只会吸取水样,然后再让孔洞底部重新冻结。将仪器放入湖中以探索底部沉积物的计划将推迟到完成额外的环境评估之后。

《南极条约》环境保护委员会预计将在10月份批准俄罗斯的计划,尽管并没有官方要求该团队必须等到那时。“俄罗斯人正在非常努力地把事情做对,这意义重大,”贝尔说。

在会议上,美国和英国的研究人员描述了他们探索极地另一侧冰下湖泊的长期计划。埃尔斯沃思湖是南极洲西部一个相对较小的湖泊,是英国南极调查局研究人员的目标。北伊利诺伊大学迪卡尔布分校的地质学家罗斯·鲍威尔说,在接下来的两个考察季中,美国研究人员将从地表进行雷达勘测,以研究南极洲罗斯冰架附近的惠兰斯湖。鲍威尔负责的耗资2000万美元的惠兰斯冰流冰下通道研究钻探(WISSARD)项目计划在2012-13考察季钻探该湖。

惠兰斯湖与冰架下的海洋有地下连接,这使得它比沃斯托克湖等孤立的湖泊更具动态。“我们知道湖面在不断下降和上升,我们推测该湖泊偶尔会完全排空和重新注满,”鲍威尔说。

惠兰斯湖等湖泊的涨落被认为会影响上覆冰盖的运动。WISSARD团队将研究冰和水界面影响运动的过程。

贝尔说,有了这么多钻探项目,“这就像在佛罗里达大沼泽地、落基山脉和加拿大北部钓鱼一样”。“收获将大相径庭,我们将学到很多东西。”

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