到万年寒冰之下去寻找生命,并非全球变暖【必

来源:http://www.roro2.com 作者:必威betway 人气:126 发布时间:2019-08-30
摘要:本报讯对全球数百个湖泊进行的一项调查显示,世界各地的湖泊正在以比海洋和周围空气都要快的速度变暖。科学家表示,这种快速的温度上升将对湖泊生态系统造成普遍的影响。研究

本报讯 对全球数百个湖泊进行的一项调查显示,世界各地的湖泊正在以比海洋和周围空气都要快的速度变暖。科学家表示,这种快速的温度上升将对湖泊生态系统造成普遍的影响。研究人员在日前于加利福尼亚州旧金山市举行的美国地球物理学会会议上报告了这一研究成果。

海格力斯的4个螺旋桨呼啸着,卷起一阵雪花。但飞机还是纹丝未动。

自从1979年开始,人们一直在使用卫星对北冰洋海域的冰层进行测量。日本“海洋--地球科学和科技部门”的科学家Masayo Ogi及其同事找出1979年以来北极风活动记录和北冰洋卫星测量冰层记录进行比对后发现,北极风行为模式发生改变的时间和北冰洋含冰量出现锐减的时间相吻合。Masayo Ogi声称:“这种使用北极风行为模式记录及北冰洋冰层变化记录进行比对,以研究北冰洋地区环境变化的方法在世界上属于首次使用。通过研究比对后,我们发现每年北极风行为模式发生改变的这段时期内,北冰洋冰层的减少量占全年冰层减少量的一半以上。在北极风转变行为模式的这段时间里,大量的冰被强劲的北极风吹向南方,这些被风吹起的冰屑穿过弗拉姆海峡,运行至格林兰岛和挪威的斯瓦尔巴特群岛,并最终进入北大西洋海域。

科学家指出,由此产生的全球影响可能更为严重,因为更高的湖泊温度能够引发储存于湖泊沉积层中的碳转化为甲烷和二氧化碳,进而在一个反馈效应中加速全球变暖。

向深渊进发

威兰斯钻探营地距南极点约610千米。南极洲西部在夏季往往雾气笼罩,远远望去,营地只有影影绰绰的几个小点。不过走近观察,还是颇具规模。

必威betway 1装配了雪橇的集装箱车队带着装备行进近1000千米,从麦克默多站到达钻探点。图片来源:《发现》

营地中,每一点都是一只卡车大小的集装箱,焊接在一只巨大的雪橇上。“钻头”由十几只雪橇组成,它们首尾相连,构成了一头一节一节的金属巨兽。前3节是头部,储存着发电机和变压器,它们将飞机燃料转化成45万瓦的电力。在第4节中,溶雪产生的水用紫外线和过滤装置杀菌。处理后的水通过凯芙拉材料加固的水管流入第5和第6节,并在那里加热加压。到了第7节,雪水流入一根800多米长的软管,软管再盘绕在一只校车大小的线圈上。随着钻探在1月23日正式开始,软管逐渐从线圈上解套伸入钻孔,并从管口喷出热水。

这台装置出自美国内布拉斯加大学林肯分校的7名钻冰工人之手:他们都受过大学教育,背景五花八门——有人曾在美国宇航局(NASA)从事日复一日的工作,有人曾经是生物医药工程师,现在全都抛下手头的活计,来这里追求冒险。他们穿着破损的工装外套,戴着油迹斑斑的手套,有的操作钻头,有的徒步查看相隔遥远的附属设备。他们一边用阀门调整水流,一边用手提无线电联络。

前任气象学家、现任钻探工达尔·吉布森(Dar Gibson)说:“每一样设备都要尽量保持温暖,保持运转。”说这话的时候是一天夜晚,钻头停工,正在修理。停工就是和时间赛跑:水流变缓,水管里就有可能结冰,相当于机械上的冠状动脉阻塞。

1月25日傍晚6点30分,在两天的钻探之后,向着威兰斯湖的最后进发开始了。软管在直径6米的钻孔中下垂了756米。首席钻探工丹尼斯·杜林(Dennis Duling)是一位61岁的农场主,他留着灰色的络腮胡,正坐在控制室内指挥。他那只长满老茧的手按在鼠标上,眼睛盯着电脑上的传感数据。这些数据传达的二手知识让他得以了解800米之下的世界。要探索那个世界,只能靠手,不能靠眼。

鉴于钻孔中环境恶劣,杜林和同事没有在钻头上安装摄像机。因此,他们只能凭借3个传感器传回的数据,推断数百米之下的状况。3个传感器中,一个记录软管从线圈上解套的圈数(这个数字用来估计钻孔的深度),一个用来衡量下垂软管的重量(用来估计软管是否因为碰到障碍而弯曲),还有一个负责记录压力,并监测钻孔中的水平面是上升还是下降——由此可以判断是否已经到达了湖面。

望着传回的数据,杜林下令将钻头的速度降到最低。他担心钻头已经接近湖面,试图避免搅起污泥。他说:“我们不想进去得太突然。”1月25日夜,没有人知道会在什么深度穿透冰层。这个问题很伤脑筋。

据国外媒体报道,科学家最新研究结果表明,近几年来造成北冰洋含冰量急速下滑的主要“罪魁祸首”不是全球变暖,而是强劲的北极风。

另一个可以加速湖泊变暖的因素是在一些温带地区云量的下降,这至少一部分是由气候变化引起的。更清晰的空气可以让更多的阳光洒在湖泊表面。随着湖泊从太阳和空气中吸收更多的热量,湖水就会变得更加分层,密度较轻的温水会漂浮在密度较重的冷水之上。这种分层化阻止了深处的低温湖水与表层湖水的混合,以及在夏季冷却湖水。

寻找生命

人们常将冰川下方的环境描述得极其恶劣,威兰斯湖倒是出人意料地适合生存。

湖水的温度为只有-0.5℃,比麦克默多站附近的海水还要稍暖一些,而那里的海水中生活着大量海星、重达40到50千克的南极犬牙鱼(Dissostichus mawsoni)和其他生物。由于上方的冰层施加压力,湖水的冰点比正常低了几度,得以保持液态。

威兰斯湖中还含有氧气,那是上方的冰层溶化时随气泡释放到湖水中去的。有了这些氧气,一些蠕虫、海星和其他海洋无脊椎动物就能在海底生存。

威兰斯湖所在的地区一度是一片浅海海床。美国北伊利诺伊大学的海洋古微生物学家里德·舍勒(Reed Scherer),将湖底的淤泥涂上一片玻璃片后,找到了证据。

舍勒将玻璃片放到显微镜下,旋动按钮。一个玻璃状的物体跃入了眼帘——圆盘形状,锯齿边缘,表面有凹痕——这是一种名叫“硅藻”的古微生物的壳。“大概是中新世的,”他说,“距今可能有1000万到1500万年。”那一片玻璃上,大约就有一百块压碎的硅藻壳。

必威betway 2研究者在为威兰斯湖的沉积物样品做标记。图片来源:《发现》

过去2000万年,随着气候的冷暖变化,冰川大概在现在威兰斯湖所在的地区进进退退了好几十次。冰层最近一次盖上湖面是在12万到100万年之前,具体时间取决于冰层是否挨过了其间较为温暖的几个时期。今天在湖水中存活的任何生物,都有可能是从冰川溶化的时代繁衍到现在的。

然而,任何一个幸存下来的物种都要面对一大难题:冰层隔断阳光,也中止了光合作用——而那正是地球上大多数生态系统的能量来源。因此,冰川下如果有生物存在,它们就必须通过分解矿物来获取能量。

第一份湖水样本的蜂蜜色泽,透露了一点线索:在其中发现的微小矿物颗粒(已被冰川碾碎),有的比红细胞还小。冰川的碾压将矿物加工成了可供细菌消化的食物,好比将麦子碾成面粉,更能为人体吸收一样。

1月28日,皮里斯库的博士生特丽莎·维基-梅杰斯(Trista Vick-Majors)迈出了众人期待已久的一步:她在一份湖水样品中加入了对DNA敏感的染料——这是对威兰斯湖中有无生命的第一次探索。通过显微镜,她看见黑色的背景上闪现出点点绿色,那是细胞对染料的反应。每立方厘米的湖水里,存活着10万个细胞。这是人类首次在冰川下的湖泊中,明确无误地发现细胞。

多方兼顾

研究人员还需要花些时间,才能为南极冰川下的生命绘出一幅完整的画卷。美国路易斯安那州立大学的微生物学家克里斯纳,正在用DNA测序技术,统计威兰斯湖中的数百种微生物。这将使我们约略知道这些生物应该如何分类。

此外,克里斯纳和皮里斯库的团队还在从湖中取得的500多个样品中培育微生物。克里斯纳说:“我们培育出的样品或许能供大家研究50年。”

理解微生物在冰川下对矿物的分解过程,有助于回答一些重大的问题,比如南极冰川的消退是否会加速全球变暖。有科学家认为,冰川下的微生物可能已经制造了数十亿吨甲烷,而甲烷是一种强大的温室气体。冰川消融,它就会逃逸到大气中,加速暖化。

必威betway 3美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的研究生格蕾斯·巴切克(Grace Barcheck),将一枚地震传感器埋入了威兰斯湖水上方的冰层中。图片来源:《发现》

2月1日,图拉兹克和学生对钻孔做了最后一次利用。他们往洞里缒入了一串振动传感器,最低的那个悬在湖面上方约18米处。这些传感器会被冰霜渐渐覆盖,最终完全包裹。在未来的日子里,它们将观察威兰斯湖的私生活,记录下湍流的扰动和被湖水冲掉的滚石。有了这些信息,图拉兹克就能明白冰川下的水体是否为冰川的滑动提供了润滑,以及它们是否在南极的一些地区造成了冰川的加速运动。最后,钻洞用胶合板封闭,板上很快铺满了积雪。

向西大约1.5千米处,盘踞着21个矮矮的黑影,午后的阳光从它们背后照射过来。那些都是考察队员用白雪堆成的平台。很快,20架雪橇和318吨的设备就会停放在上面越冬,以防止它们被雪堆淹没。

当黑暗的冬夜降临,气温跌到-50℃,这些雪橇将会变成希望的象征。到来年,如果经费充足,图拉兹克和皮里斯库还将重返此地,他们会在冰面上再开几个钻孔,继续探索南极洲的隐秘世界。

 

编译自:《发现》杂志,Life Under Antarctica's Ice

Masayo Ogi和其同事将该研究成果刊登在《地球物理研究快报》上。在发表的文章中,Masayo Ogi指出:“穿过弗拉姆海峡的北极风每年从北极地区带走的冰量并不相同。当北极风行为转型时,风速较大的年份,北冰洋损失的含冰量就较大。另外在1979—2009年夏天和冬天北极风两次行为模式转型时都会从北极地区带走不同程度的冰量。另外空气和海洋温度的增高也对北极冰层融化起到助推作用。”

图片来源:YAY media AS/Alamy

探索之路

威兰斯湖的故事可以追溯到50多年前。在20世纪的大部分时间里,人们都把南极冰原看作是亘古如此、永恒不变的。有科学家甚至建议,将核废料永久储存在这些冰川之中。

但是到了20世纪下半叶,因为一种叫做“探冰雷达”(ice-penetrating radar)的新技术,科学家得以看穿厚厚的冰层。他们发现,冰层下面埋藏着整条整条的山脉,其中的一些高达2700米。上世纪从60年代后期到整个70年代,海格力斯运输机搭载俯瞰雷达,在这片大洲上空飞出了上千千米的测线,绘制出了冰川下方的地形。有了这些图像,科学家对南极的看法就此改变。

冰川学家还注意到了一个现象:通常而言,冰川下的山脉是起伏不定的,但是在有些地方,地面却一片平坦,雷达图像也明亮得出奇——说明那些地方是水,不是岩石。

那时,人们并没有想到冰川下面会有湖泊,但是今天,南极洲发现的湖泊已经超过200个。它们都是由地球内部渗出的热量造成的,地热自下而上,溶化冰川底部,每年溶化几个硬币的深度,将水从冰中解放出来。

上世纪90年代中期,研究人员在南极洲东部冰面之下约3600米处,发现了一个储水量达5300立方千米的湖泊,储水量与密歇根湖相当。在那之前,俄罗斯科学家已经在湖的上方钻探了好几年,以研究冰层的历史。当俄国人的钻头距离这片如今被称为“沃斯托克湖”(Vostok)的冰下湖不到180米的时候,抽上来的冰块一下子从清澈变为浑浊,中间还夹杂着小块泥土。这说明沃斯托克湖的浑浊湖水已经重新冻结到了冰层底部。

美国蒙大拿州立大学波兹曼分校的湖泊生物学家约翰·皮里斯库(John Priscu),弄到了大约0.7千克的沃斯托克湖脏冰。在此之前,他已经在南极洲沿海的小湖里发现了细菌和藻类。那些湖泊只有表层的3到9米结冰,阳光透过冰层射入,水下的生物得以从光合作用中获得能量。但是沃斯托克湖深埋冰下,应该是一片黑暗,那里的生物想要生存,就必须依靠别的能源。

沃斯托克湖里会有什么样的生物?对于那些在太阳系的其他地方寻找生命的研究者来说,这个问题正变得日益迫切。此前,太空探测器已经在木星的卫星木卫二(Europa)上找到了一片大洋,它被封冻在16千米厚的冰层之下。科学家开始猜想,那片黑暗的大洋中是否会有生命栖息——这是一个激动人心的猜想,因为木卫二和木星、土星的其他卫星上水量充沛,储量达到地球所有大洋之和的5到6倍。想知道那些不见天日的外星海洋里是否栖息着生物、栖息着怎样的生物,沃斯托克湖是一座极好的实验室。

果然,皮里斯库在沃斯托克湖的脏冰里找到了死亡和休眠的细胞——每立方厘米多达3.7万个。怀疑者称,这些细胞可能不是出于冰层本身,而是来自俄国人留在沃斯托克湖上方的重达45吨的煤油钻井液,倒入这些煤油是为了防止钻出的洞口再度冻结。皮里斯库没能在沃斯托克的湖水中直接取样求证,因为钻探工程半途而废——人们担心洞穿冰层之后,钻洞中的煤油会污染纯净的湖水。

到了2007年,另一个计划成形了。卫星图像显示,南极洲西部的冰面之下约800米处有一个湖泊。湖的长度为12千米,宽8千米,深60米。这就是威兰斯湖。

必威betway 4威兰斯湖在南极洲所处的具体位置(右侧插图箭头所指处)。图片来源:《发现》

2007年11月,图拉兹克成为了第一位拜访威兰斯湖的研究者。他的身份是冰川学家,而非生物学家,因此他想要探究的问题与气候变化密切相关:冰川下的河流湖泊是否对冰层在陆地上的运动起到了润滑作用?它们是否会加快冰川滑入海洋的速度,进而导致海平面的快速上升?

图拉兹克的团队在威兰斯湖上方的冰面上安装设备,监测冰原的移动状况。

那次考察跨出了重要的第一步,但是要了解威兰斯湖的物理和生态,最终还是得钻入其中。于是图拉兹克、皮里斯库和另外几十位科学家制定了一批计划。他们不准备用浸泡在煤油里的金属钻头,而是要用一股热水溶透冰面。

但是热水也会带来难题:灌满了水的钻孔会迅速结冻,而且在周围冰块的重压之下,钻孔可能崩塌。美国自然科学基金会决定资助这项雄心勃勃的计划,从2012年11月起,已经有30多位科学家、钻探工人和技术员前往南极沿海的麦克默多站,为钻透威兰斯湖做起了准备。这组人马包括几队独立的生物学家、地质学家和冰川学家,来自十几家研究机构。2013年1月,他们会分别乘坐几趟航班,带着若干科学仪器(过于精密,不能靠车队拖拉),从麦克默多站飞抵威兰斯湖上方。

图拉兹克乘坐的是第一趟航班。由于天气原因,它比计划落后了13天,到1月17日才终于在威兰斯湖上方降落。航班延误,加上钻探速度的不确定性,使得钻透冰层的机会变得渺茫起来,在湖中取样的计划可能因此泡汤。但是在接下来的5天时间里,另外3趟航班还是将剩下的科学家和设备运送了过来。接下来要做的,就是钻透冰层,并使那道狭窄短暂的门户开放几天。

根据美国科罗拉多州国家冰雪数据中心(National Snow And Ice Data Centre)资料显示,自从1979年,北极冰层正以每十年缩减10%的速度减少,此数据等同于每年有2.8万平方英里的冰层消失。

全球湖泊变暖快于大气变暖 将对水生生态系统造成不利影响

必威betway 5威兰斯湖考察团的成员在麦克默多站登上一架装备雪橇的货运飞机。图片来源:《发现》

科学家相信,自从1979年以来,北极地区的含冰量减少了1/3左右,其大部分原因是因为强劲的北极风将这些冰从北极地区吹走所致。这项研究结果同时可以帮助揭示2007年及2008年夏天北极地区含冰量锐减的主要原因。根据这一研究结果推测,在十年后,北冰洋将成为无冰海洋。据报道,这项研究成果是由日本“海洋--地球科学和科技部门”的研究人员给出的。同时,该部门科学家指出,全球变暖同样也是造成北极地区含冰量逐渐减少的原因之一。目前,北极地区冰层融化已经突破“引爆点”,这将使得未来几年内北极地区冰层消失速度逐渐加快。

一个由暖冬形成的更短冰季或许有助于解释其中的原因。Leavitt说:“通常情况下,冰层是一个很好的绝缘体,能够保护湖泊避免被大气加热。”然而随着冰融化得越来越早,湖水暴露在温暖的春季空气中的时间也越来越长。这可能解释了为什么通常在冬天结冰的湖泊每十年变暖0.48摄氏度,大约比不结冰湖泊快了两倍。

当海格力斯在简易跑道上第4次艰难滑行,装在它两侧的8个固体染料火箭点火,将机身抬上了天空。

作者表示,他们的研究结果表明需要更新全球气候模型,以便更好地预测湖泊变暖情况。研究人员也希望能够看到更好的遥感技术问世,从而可以测量目前卫星往往无法识别的较小湖泊的温度。

图拉兹克一边思索,一边看着海格力斯第3次发动了引擎。随着机身一阵抖动,雪橇松动了。57吨重的飞机笨重地向前挪动,在简易跑道上前后移动——这个动作能够燃烧数千千克燃料,从而减轻飞机的负重。

并未参与该项研究的加拿大里贾纳大学湖泊生物学家Peter Leavitt表示,温度的升高——在过去25年中每10年夏季增加约1/3摄氏度——是“相当温和的”。“但是你不会想要看到湖泊温度升高2到3摄氏度所产生的深远影响。”

威兰斯湖或许已经有几十万年不见天日了,当天在雪原上降落的图拉兹克等人却想看看冰层底下的景象。他们计划凿穿冰层到达湖面,采集湖水和湖泥的样本。他们还要将一台摄像机缒入湖中,在那里寻找可能存在的生命的踪迹。

与此同时,Leavitt指出,在更温暖的地区,“强烈的分层和温暖的表层湖水是有毒和可能有毒的蓝藻水华的发源地,特别是在已经遭受农业和城市化影响的湖泊与河口水域尤为如此”。

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图拉兹克叹一口气,如释重负。考察队的目标已经近在眼前,就在脚下800米的地方。然而,飞机起飞时的波折已经预示,在如此恶劣的环境之下,即便是看似简单的任务,比如在冰面上溶出一个洞口,都会遇到重重阻碍。

在该项研究的时间段——1985年至2009年之间,一些湖泊冷却而另一些湖泊却急剧变暖,但每十年平均变暖了0.34摄氏度,这一数字比海洋在相同时期每十年升温0.12摄氏度的两倍还要多。

必威betway 7科学家正准备解封一台经过消毒的科学仪器,它能够测量湖中的水流和温度。图片来源:《发现》

大量研究已经表明,一些湖泊会在夏季变热。科学家很少在冬季跟踪湖泊的温度,因为冰层使得测量变得更具挑战性。这项新的研究包含了全世界的235个湖泊——研究人员将到达湖泊深处的手工测量结果与能够提供湖泊表面全球覆盖的卫星读数结合在一起。

到达湖面是一项艰巨的任务。此前,已经有一支拖车队伍从南极沿海的麦克默多站出发,拖着重达540吨的钻探设备跋涉近1000千米,来到了湖泊上方。由于设备先要在麦克默多站测试,恶劣的天气又延误了运输,因此考察队的时间十分紧迫。钻探开始之前,南极的夏天已近尾声,可以工作的条件也即将消失。计算下来,给考察队的时间也就14天而已。几天前图拉兹克就说过,在南极的这个地区开展研究,“常像是打壕沟战”,先在冰面上挖掘,继而一连工作几个月,然而目前的形势,“更像在打闪电战”。

《中国科学报》 (2015-12-22 第2版 国际)

4个男人正在海格力斯的雪橇周围铲雪,想要帮它脱困。这只冷血的蝴蝶只能在冰面上逗留片刻,引擎熄火的时间超过几分钟,它或许就无法再次启动了。

湖水快速的夏季变暖对湖中的物种可谓凶多吉少。喜欢寒冷的淡水鱼,如湖中的鳟鱼,可能会受到影响。而依赖于湖冰的物种同样面临威胁。华盛顿州立大学生物学家Stephanie Hampton指出,俄罗斯贝加尔湖中的贝加尔海豹通常在冰上产崽。O’Reilly补充说:“在我们的湖泊中发生的巨大变化不仅是无法避免的,而且可能已经发生了。”

钻透冰层

1月26日中午大约12点10分,钻头似乎抵达了湖面。考察队将水管拔出,放了一台摄像机下去确认。但那台摄像机没有到达冰层底部:在700米深处,钻孔分裂成了两条,导致摄像机无法深入。

必威betway 8摄像机拍摄到了意外出现的双钻孔。图片来源:《发现》

摄像机被拉了上来,水管再度缒入钻孔分岔处,重新注入热水。他们希望将两条分岔重新溶化成较粗的一条,使得摄像机可以继续下降。

1月26日晚7点,摄像机再度放入。队员们挤到控制室去观看直播。摄像机在700米处再次遇到分叉,看来注入的热水没能解决问题。不过这一次运气较好,摄像机顺利挤过了岔路口。控制室里一片欢腾。

摄像机平稳下降了15米。视野忽大忽小,接着豁然开朗。然后,摄像机不动了。过了一两秒钟,人们才看懂了眼前的景象:摄像机停在了一块白色的地板上——冰的地板。钻孔到头了。“可恶!”有人失望地叹道。

钻探工很快发现了问题所在:钻头上的一个传感器没有校准,高估了垂入钻孔的软管长度。现在的钻头,距湖面至少还有30米。

“到这里来,就要做好鼻青眼肿的准备,”杜林说,“不是大问题,我们可以对付。”说话间,他露出疲惫而认命的表情。“我们再钻一次。”

24小时过后,到了1月27日,钻探工开始苦中作乐。有人在沙沙的无线电中问道:“有人要看《末路狂花》吗?”问话的是一个拿着把大钳子的大胡子,他是想用这部小妞电影来缓解焦躁情绪。

“除非我们能携手同哭,”吉布森在对讲机中回答。吉布森依旧坐镇控制室,身边围了一圈人,都在观看摄像机第三次缒入钻孔的情景。

摄像机经过了490米处。屏幕上不时显出钻孔起伏的内壁,仿佛置身于宇宙虫洞之中。然后,图像模糊起来,一切动感也都消失了。

黑暗的控制室里一下子炸了锅:是下面的湖水太浑,还是摄像机出了故障?“还在下降吗?”吉布森在无线电里发问。

“还在降,”无线电里传来沙沙的回复,“刚过640米。”

时间一分分过去。模糊的图像继续变暗,成了一片棕色。“绳索刚刚弯曲了,”沙沙声说,“我们到底了。”摄像机停留在了800米深处。

搅起的淤泥落定。湖底的景象慢慢呈现了出来。

摄像机横卧在地上,镜头前是一片泥泞的湖底,到处都是土块。湖水里也漂浮着一股股泥浆。图像像素不高,颗粒粗大,仿佛海盗号着陆器在36年前传回的火星表面图像——那是人类从未见识过的风景。

必威betway 9水下摄像机揭示了威兰斯湖底的模样。图片来源:《发现》

始料未及的是,湖水的深度才1.5米,不是7.5米。雷达将湖水的深度高估了6米,因为它把湖底的淤泥误认作了水。图拉兹克紧急召开会议,宣布了这个发现。他说:“这个湖泊的年代足够久远,大部分都是沉积物。”尽管出人意料,队员们毕竟有机会在冰层下寻找生命了。

1月28日早6点20分,6个身穿白色无菌服的人聚到了钻探平台周围,等待着从威兰斯湖水中取出的第一份样本。

一根拉紧的绳索从钻孔中缓缓升起。美国路易斯安那州立大学的微生物学家布兰特·克里斯纳(Brent Christner)用一把锤子敲掉了绳索上的积霜。绳索尽头,一只不透明的瓶子探出了钻孔。皮里斯库将它送入实验室。人们围了一圈,目睹着来自威兰斯湖的第一瓶水倒入了一个干净的试管。

湖水呈蜂蜜色。研究者在里面泡入一个电极,一台液晶显示器上随即跳出了数字。样品导电性很强,证明湖中富含无机盐,可以喂饱微生物。室内响起一阵兴奋的叫声。

必威betway 102013年1月,一只钻头在南极冰层中钻探了800米,到达了冰层下的威兰斯湖。图片来源:《发现》

该项研究共有64位科学家在全球六大洲采集数据,其首席作者、美国伊利诺伊州立大学淡水生态学家Catherine O’Reilly表示,海洋升温滞后并不让人感到意外,因为它具有巨大的质量。但是许多湖泊正在以比表面气温更快的速度变暖,后者在1979年至2012年之间每10年升高0.25摄氏度。O’Reilly说:“我曾预计,平均而言,湖泊会比空气更慢地变暖。”

(文/ Douglas Fox)日光照射在南极冰原上熠熠生辉。46岁的冰川学家斯拉韦克·图拉兹克(Slawek Tulaczyk)在斜射的夏日阳光中眯缝着眼睛,眺望着180米外的那出好戏。

那一天是2013年1月17日,冰层下的湖泊仍是个谜。研究者用雷达扫描,从卫星上投下激光,在冰上的浅坑埋下炸药,并记下爆炸的震波,种种喧嚣过后,仍然只拼凑出了威兰斯湖的一片剪影。

对于世界各地的科学家而言,探索这片低调的湖泊是研究道路上的一座里程碑。地球上的陆地,有10%还封锁在冰川之下,是人类从未涉足的领域。探索冰川下的湖泊,有助于回答许多重大问题,比如全球变暖是否会加速南极冰川的消退。对威兰斯湖取样,还有望为太阳系其他星球是否存在生命活动的问题提供线索。

现在,看着海格力斯第二次尝试起飞,图拉兹克不禁担忧起来。此次飞行的任务是将科学家、工程师、技术员和设备送到冰面之上,它接着还要飞个来回,去搭载其余的人员和物资。一旦被困,就无法将他们准时运到了。

一架海格力斯军用运输机搁浅在冰面上,它的雪橇冻在了雪里,无法起飞。就刚才,这架飞机放下了图拉兹克和其他12名工作人员,还有大约4.5吨重的装备。这些人来到这里,为的是探索地球上未经探索的最后一块疆域。这片看似平坦的雪原之下,堆积着近800米厚的坚冰,而在这厚厚的冰层之下,还隐匿着一方人类从未寓目的神秘湖泊。图拉兹克从美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校来到此地,就是为了探索这片与世隔绝的水体——“威兰斯冰下湖”(Whillans)。为此,他已经等待了足足6年。

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