寻找南极冰层下的东方湖

陈夏法

南极，一个神奇的地方，自古不化的冰原、巍峨壮丽的冰山，形成了地球上最大的冰库。在这片冰雪世界中，有着绚丽迷人的奇光异彩，有着千奇百怪的珍禽异兽，因此它如此的引人入胜；它那变幻莫测的风云和具有神秘色彩的冰海，又是那么的震撼人心。可有谁能想到。在那坚固、厚实的南极冰原底下，竟然又冒出一个碧波万顷的神秘东方湖，于是乎，在世界科学界掀起了一场冰和水的是非争议风波……

俄博士一语惊四座

1994年8月29日至9月9日，国际南极科学研究委员会在意大利的罗马召开了第23届南极科学考察学术交流年会。我国派出了以国家海洋局南极考察办公室主任陈立奇为团长，有11名代表组成的代表团出席会议。

在这次会议上，俄罗斯地质冰川学家卡皮茨亚博士在宣读论文中指出：南极冰盖下掩埋着一个巨大的东方湖。此语一出，与会者无不感到惊讶，认为这是沉默了许久的南极考察史上的又一特大新闻，是近30年来南极观测中一个振奋人心的重大发现。

我国代表将这则消息带回国内，科学家普遍认为这是不可思议的奇闻，因为在冰川底下出现湖泊，是对固、冰、液传统理论的冲击和挑战，如果事实真是这样，它将改变冰川学中许多传统理论，必将推动古环境以及环境演变研究的深入和发展，其科学意义极其深远。

冰底寻湖方兴未艾

很早以前，国外就有学者议论东方湖存在的可能性，其理由是，细长而平坦的阶地从东方站向西北延伸，湖附近的等高线几乎南北平行，西侧高，东侧低，在这个斜面上的等高线鼓起，平坦地扩展，这正是一个典型的集雨流域，是形成湖泊的自然地理特征。为了进一步获得证据，他们在80年代中期利用卫星遥感资料绘制了这一区域的地形图。说明成湖的地形条件是存在的。但成湖的最关键条件是水，没有水的存在，最大的凹地也只能称为盆地。因而，在冰下没有找到水之前，还不能确定东方湖的存在。

1949～1952年，意大利、挪威、瑞典三国合作使用人工地震求冰盖厚度，第一次测定南极的冰厚有2000米。1964年，又用人工地震波试验进一步证实这一结论。但问题是人工地震的炸药爆炸只能对某一点实施，其局限性很大，而人工地震波最初到达的波和后续波都有很大的随意性。因而，学者对人工地震波测量的置信度表示怀疑，它不能作为冰下有湖泊存在的可信依据。

随着科学技术的进步，先进的观测仪器不断涌现，特别是测冰雷达技术的高速发展，使学者较容易地得到范围更广泛的冰盖厚度和冰盖下水层的位置。

1993年11月23日，英国和俄罗斯科学家，召开了南极东方湖地球物理学研讨会，通过冰雷达、人工地震测定的数据分析，加之经验的积累，终于测出沉睡于南极冰层下的东方湖。

神秘的冰下之湖

东方湖位于东方站附近。东方站是原苏联于1957年建成的。这里是冰盖研究的理想中心领域，冰川学家已在这里打钻到2700米深度，获取了大量有用的数据。认为东方站冰盖3800米深处隐藏着一个面积为10000平方公里的湖泊。它长250公里，宽40公里，细长呈椭圆形。湖上的冰盖表面海拨3500米，湖水表面在海平面以下300米，湖水深度为400米。这是一个多么奇特、神秘的冰下之湖，而沿着湖的西侧，冰盖下面还有一个山脉，山脉东侧是深深的山谷，山谷里充满了湖水。东方湖的面积是贝加尔湖的三分之一，是地球上极大的地下水资源，它藏有多少地球的秘密。足以令人遐想。

湖水成因大有争议

60年代，美国在伯德站打钻，成功地打到2000米深度，得到的冰盖底部含有很大水份的冰芯，令当时的学者们大惑不解。按理，冰盖底部的温度应该是冰点以下负几十度，是不应该有水存在的。后来经分析认为，底部含水的冰层可能是受上部冰重压力，在高压下使冰消融变成水层。这种现象在现代冰川学里称为压力消融。

然而，仅仅是压力消融就能形成这么浩大的湖泊吗?显然难以令人相信。于是，这些学者们又提出了地热融化之说，即从地球内部涌出的地热使冰盖底部融化形成浩淼大湖。

地球内部的热不断从地球表面释放，就像人体散热一样。由于在冰盖岩盘打孔困难，所以这个热流在南极大陆还没有准确的测定，而只有在美国默克默多站和日本昭和站测量过，表明南极地区的地热极为微弱。

综合分析认为，南极大陆地壳热流量应该比全球的平均值低得多。据此，另一学派就提出了反问，地热温度不高的南极大陆，其冰盖下的冰怎么会被地热融化的呢?两年过去了，越来越多的科学家对此表示怀疑。

如此看来，东方湖的形成究竟是压力消融，还是地热融化，是两者同时作用，还是有先有后有主有从，或者是别的什么原因，这都是一个谜，有待于深入研究突破。

何日走出迷宫

南极冰盖之下有湖水存在，不仅仅是东方湖，在测冰雷达的调查范围内，已表明有多个湖泊存在的可能性。由于这是现代高技术的测量结果，科学家是不肯轻易否定的。但令人遗憾的是，1994年当东方站冰盖打钻到2700米深度时。却因俄罗斯的经济危机而不能补给，打钻被迫中断，若继续钻探下去达到湖面，就有可能采集到湖水样品，谜也许就解开了。

现在，有许多学者建议再次组织打钻，但也有部分学者认为，由于湖水受到很高的压力，担心从钻孔里可能吸不出水来。当然，已经有许多科学家对湖水展开了丰富的联想，有的在考虑湖水的成份，即水中有无生命存在；有的想通过湖底沉积物搞清湖泊的成因和古环境；也有的想通过东方湖找到南极在冰川期前人类活动的遗迹，从而揭示南极古地图的来历。总之，东方湖在没有被完全揭露之前，它的谜就像海水一样多。

(责任编辑／丰霖)