
俄罗斯人领先全球:在南极冰层下的隐秘湖泊中发现了什么
作者:
纳塔利娅・斯托利奇娜娅
全球最大的湖泊之一被四公里厚的冰层覆盖,俄罗斯科学家率先对其展开研究。这个面积相当于加里宁格勒州的湖泊,数百万年来一直与外界完全隔绝。南极的 “东方站” 就坐落于此 ——1983 年 7 月 21 日,这里记录到了气象观测史上的最低温度:零下 89.2 摄氏度。而这里的奇迹远不止于此。
数百万年前的冰芯样本
我国科学家发现的东方湖面积近 1.6 万平方公里,深度约 1200 米。它可能是由于冰层下表面融化形成的,若如此,其年龄估计为 200 万至 300 万年。倘若它在南极冰封之前就已存在,那么其历史可能长达 4000 万年左右。
研究人员认为,对该湖泊的研究将有助于揭示地球及其他行星上生命的起源。目前已经有了一些发现。这得益于 1957 年 12 月 16 日,极地探险家们在距地球南磁极不远、海拔 3.4 公里处建立了科考站。借助该站,科学家们绘制了所谓的 “地震剖面”,以探测冰层下是否存在水层。著名节目《显而易见与难以置信》主持人谢尔盖・卡皮察的兄弟 —— 安德烈・卡皮察,便是首批发现者之一。
值得一提的是,苏联飞行员在勘察当时人类难以抵达的南极区域时,从空中注意到冰面上有平滑的凹陷。他们称之为 “湖泊”,并将其用于导航。后来证实,这些确实是冰层下湖泊在表面形成的投影。

《北极与南极》多部科普著作作者、研究员瓦列里・卢金。
最初,钻探钻孔的目的有两个:获取数百万年前的冰芯样本,以及研究地质过程和生物学特征。科学家们表示,尽管环境极端,但这里仍有微生物生存。《北极与南极》多部科普著作作者、地理学博士瓦列里・卢金在谈及重大科学发现时指出:“在 20 世纪,我找不到比发现东方湖更具全球性规模的成就,不仅在南极,在全球范围内都是如此。”
钻孔钻探始于 1990 年。1998 年,钻孔深度达到 3623 米。“据我国地球物理学家测算,距离冰 - 水边界仅剩约 150 米,误差在正负 30 米左右。” 他说道。
但此时遇到了阻碍 —— 国际社会建议俄罗斯暂停钻探工作,直至研发出环保的湖泊开启技术。
湖底是热的?
有趣的是,最积极的反对者中包括参与深层钻探联合项目的法国人,他们不希望我们 “进入” 湖泊。他们曾计划在距 “东方站” 100 公里处建立一个国际科考站,以实现对湖泊的探测。
但随后 “许多人感到震惊”—— 俄罗斯在三年内从零开始研发出了独特技术(尽管反对者曾称,所有优秀的科学家和工程师都已离开俄罗斯)。
瓦列里・卢金表示,1998 年,俄罗斯科学与技术部当即下达了该项目任务,2000 年项目完成,2001 年 3 月,专家们通过了国家环境评估。
据悉,工程师们使用了带有阀门的独特钻头。为防止微生物进入湖泊生态系统,在距湖泊 100 米处,向钻孔中注入了有机硅液体。当钻头抵达湖泊时,湖水在压力作用下自行上升至管道中并冻结。由此形成了无菌冰体,科学家们从中提取了样本。但直到 2012 年 2 月,他们才真正触及到这个隐秘湖泊的水面。
经过对样本的净化处理,科学家们发现了 49 种不同系统发育型细菌的 DNA,并感到十分惊讶:其中一些本地生物的基因组与已知生命形式的相似度不足 86%。也就是说,这是全新的生命形式。部分细菌为嗜热菌,在零上温度环境中能舒适生存。表面看来,在外界零下 80 度的环境中,热量从何而来?后来发现,湖底存在强大的地热资源,温度可达零上 10 度。科学家们得出结论:东方湖湖底很可能是热的,存在地热活动。这里的压力约为 400 个大气压,氧气含量是常规水平的 50 倍。而氧气过量与缺氧一样,都具有致命性。在这样的环境中,大多数生物瞬间就会死亡,但这些细菌却能存活。
此外,还在现场发现了冰 “岛”:约 10 个冰体构造,最大的相当于一座城市的规模。
“接近宇宙 —— 与火星极地冰盖相似”
东方湖还隐藏着多少秘密,时间将揭晓答案,但目前来看,这个独特的湖泊对全球具有重大的科学和社会意义。
瓦列里・卢金认为:“南极最具前景的科学研究方向之一,是利用南极微生物的遗传资源研发新一代药物。”

目前,南极已发现 400 多个冰下湖泊。不过这只是大致数据,因为许多湖泊是通过雷达探测到的,而该技术无法测量水层厚度。科学家们坚信,未来还会有更多发现。例如,通过这个湖泊,人们能更多地了解过去的气候,解决一系列太空探索问题,解释地球上发生的变化。
这位地理学博士指出:“这个湖泊与宇宙环境十分接近 —— 例如,与火星极地冰盖、木星卫星木卫二的环境相似。而这些地方正是我们最希望发现地外生命的地方。”
这些前所未知的生命痕迹是否存在危险?这个神秘的水体中会不会突然出现某种比埃博拉病毒更可怕的病原体?科学家们排除了这种可能性。他们表示,四公里厚的冰层下的湖泊形成了地球上独一无二的自然条件,这种条件在地球其他地方都不存在。
原文:https://www.toutiao.com/article/7523918146797912618/
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