揭开南极“血瀑布”之谜

■陈瑜

一条宛如鲜血般红色的瀑布，经泰勒冰川流入麦克默多干河谷——这是南极的一道奇特景观“血瀑布”。发现这条瀑布的澳大利亚地质学家认为，瀑布只是被红藻染红。但后来研究人员发现，水之所以呈红色，是因为其中的铁元素和氧气反应生成了氧化铁。而据外媒近期报道，科学家现在又发现这种富含铁元素的水，来自于一个冰下盐湖。困扰科学家近一个世纪的南极“血瀑布”谜团，终于被解开。来自美国的科学家发现，“血瀑布”的源头是一个距今100万年前形成的冰下盐湖。尽管被埋藏在冰川下百万年之久，但湖水没有冻结，“血瀑布”也不会枯竭。

瀑布“血水”来自冰下湖

在冰天雪地的南极洲，存在着一处罕见的自然景观，那就是澳大利亚地质学家于1911年偶然发现的“血瀑布”。这条宛如鲜血般的红色瀑布，经泰勒冰川流入麦克默多干河谷，因为流淌出的红色液体好似血液，因此得名“血瀑布”。

倾泻着红色之水的“血瀑布”，与白色的冰川形成鲜明对比。这一奇观一直令探险者感到困惑不已，过去科学家曾有过很多推测，但都被一一推翻。

起初，因为瀑布的水呈现出铁锈一样的颜色，科学家认为是由于某些藻类生长所致。但在2003年，该理论被推翻。研究人员称，出现“血瀑布”的原因，是瀑布的水里富含铁元素。当水中的铁元素接触到空气之后，和氧充分反应变成氧化铁，因此瀑布的水就变成了血红色。但又一个问题接踵而来，这种富含铁元素的盐水源自哪里呢？

为了确认盐水的位置，美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校和科罗拉多学院的研究人员，使用温度探针在-19℃的冰川下寻找-5℃的卤水。

最新研究成果显示，“血瀑布”的源头是一个形成于100万年前、如今被掩藏在冰川下的大湖。利用回声定位技术，研究人员可以探测到“血瀑布”所在的泰勒冰川下的水流运动。这说明尽管被埋藏在冰川下万年之久，但湖水却没有冻结。

冰下湖水缘何不冻结

在很多人的印象中，南极大陆常年被厚厚的白色“被子”——冰盖覆盖，为什么冰盖下居然会出现没有冻结的湖水呢？

中国极地研究中心副主任孙波指出，科学界目前认为冰下湖有5种形成原因。第一种是远古时期存在的水体——可能是内陆湖也可能是跟海水相连的水体，随着冰盖的发育，将水体封存起来，形成冰下湖。第二种是冰盖底部基岩地热活动异常，温度过高的基岩地热将冰盖底部融化，形成冰下湖。第三种是当冰体的厚度超过3000米，并配合冰下基岩地热活动和冰流过程，冰盖底部达到了压力融点，就会融化产生水体，形成冰下湖。第四种原因比较特殊，是冰下有活火山。活火山造成部分冰体融化成水体，形成冰下湖。但这种成因的冰下湖只存在于西南极，东南极并不存在。第五种是冰盖底部存在热岩，热岩可以持续释放热量，因此产生水体形成冰下湖。“虽然每个冰下湖的温度可能不尽相同，但不管是这5种原因中的哪种原因形成的冰下湖，其水体温度都在压力融点之上，因此不会结冰。”孙波说。

其实南极不只有这一个形成“血瀑布”的冰下湖。上世纪末，俄罗斯和英国科学家在俄罗斯东方站附近的冰下，发现了地球上最大的冰下湖——东方湖。这也是在南极发现的第一个冰下湖，面积达14000平方千米，被封存在冰盖之下约4000米处，与世隔绝至少1500万年。此后，科研人员借助冰雷达、物探手段，又发现了几百个冰下湖。

冰下湖的奥妙有待揭晓

南极“血瀑布”像是撕裂的伤口，水如鲜血般殷红。

事实上，冰下湖远不止造就了“血瀑布”这么简单，在这个位于冰下约400米的高盐分湖泊的恶劣环境中，仍然有细菌生存。这些顽强的生命，依靠硫和铁的化合物生活。研究人员称，自从冰川将这座湖泊掩盖，创造了如此寒冷、黑暗、无氧的生态环境时起，这种细菌菌落就被与世隔绝了约150万余年。

除了这个盐湖中有细菌生存之外，在其他的冰下湖，例如东方湖中还可能暗藏着生命起源的线索。

因为未知领域很多，冰下湖正成为地球最后的秘密之一。

由于人类无法直接观测到冰下湖，甚至缺少合适的方法做到观测与无污染采样，目前对于冰下湖及其生命形态的认知还不够，其奥妙有待揭晓。