逍遥学能 2017-08-07 11:39
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本报记者杨雪综合外电
埃尔斯沃斯湖位于南极冰层1公里以下，是南极最大最深的湖泊。十几年来，这个失落的世界就一直是英国布鲁斯托大学的冰川学家马丁?西格特魂牵梦萦的地方。现在，他探索这片神秘水域的时机终于来了。
据《自然》网站近日报道，英国和美国南极科考队将深入古老的埃尔斯沃斯湖，考察冰下生命。
两国南极科考队已整装出发
西格特已整理好行囊并踏上了去往世界另一端的旅程。他在到达英国南极科考站?罗瑟拉站后，将和队员飞行大约1000公里深入到南极洲的西部。12月5号，开始从原始湖泊的冰层向下钻探，试图找到上百万年未见到阳光的微生物。考察队还将研究湖底沉积物，探寻南极西部地区的冰川痕迹，揭示巨大冰川如何随着时间消融。
西格特兴奋吗？他说：“这是我从新千年开始时就着手研究的最前沿问题，我能不兴奋吗？”
人们已经发现并在地图上标明了将近380个南极冰下湖泊，并通过穿透冰层的雷达，重力测量以及地震调查远程探索了这些湖泊。这些古老湖泊有大有小，是由于地热从底部熔化南极冰层而形成的。重力和冰层的压力促使熔化形成的水流动起来，最后聚集在冰层下大陆的空洞和山谷中。
如果一切顺利，埃尔斯沃斯湖将成为第二个被探索的冰下湖泊。今年2月，一支俄罗斯的考察队穿越了沃斯托克湖，从而完成了20年前开始的一个科考项目。第三次努力也将马上开始：另一支美国钻探队将向着南极的麦克默多站出发，并在明年1月到达他们的目的地?维兰斯湖，一个小而浅的，靠近罗斯冰架的水体。
寻找南极冰下微生物
南极科考最让人激动的地方在于探寻这些湖泊之中或之下进化而来的微生物。科学家已经在别处发现了能从岩石和矿物质中获取能量的细菌。许多人认为生活在南极冰层下的湖泊里的微生物也有这样的能力。
参加英国南极科考的环境微生物学家大卫?皮尔斯说：“生命能存在于极端的生态系统，从深岩石圈到高层大气。如果我们到那没有发现微生物，那会令我难以置信。”
沃斯托克湖考察队在巨型冰川底部湖水结冰形成的积冰沉积物中发现了DNA（核糖核酸），这为嗜热细菌可能寄居在湖周围基岩中提供了证据。但在上月斯德哥尔摩举行的第12届欧洲太空生物学研讨会上，俄罗斯彼得堡核物理研究所的微生物学家谢尔盖?拉特表示，在对俄罗斯考察队钻头上结冰的湖水的初步分析中，没有找到原生微生物，上层湖泊本身似乎没有生命存在。考察队即将回到站点以收集更多样本。
西格特认为，埃尔斯沃斯湖只有约长12公里、宽3公里、深150米的范围，与长250公里、宽50公里的沃斯托克湖相比，只是一个小水坑；埃尔斯沃斯湖坐落于大陆分水岭附近冰川下的山谷，上覆冰层移动最慢；埃尔斯沃斯湖的冰大约零下30摄氏度，比南极东部沃斯托克高原的冰要“暖和”一倍，并且要薄将近1000米。所有的这些因素使得埃尔斯沃斯湖比著名的沃斯托克湖更容易进入并获得更广泛的样本，可能是探寻微生物更好的选择。
是否存在生命，年底就能揭晓
西格特说，埃尔斯沃斯湖提供了细菌需要的所有条件，包括液态水和营养，并且水温仅仅是零下几摄氏度，在其中找到生命的可能性极大。即使埃尔斯沃斯湖证明无菌，此次勘探也可能为揭示究竟什么限制了地球上和太阳系中其他地方的生命提供线索。
英国队希望用可以熔冰的高压喷射90摄氏度水的钻头，3日内到达埃尔斯沃斯水面。一旦凿洞完成，考察队在洞重新结冰前将有24小时时间部署采样探头和沉积物取芯管。
为确保不会有表面微生物污染湖水，设备的准备非常讲究，已在去年经过南极条约缔约国的检验。西格特估计钻头将消耗6万升水，这些水来自站点的积雪，经过五段过滤系统然后用紫外光杀菌处理。西格特说：“我们使用的水比湖里的自然冰融化形成的水还要干净。”5米长的圆柱形钛钻头将在湖的不同深度取样，钻头在英国南安普敦的一个无菌室组装，包装在无菌袋中。
西格特说，在非常短的时限内完成所有取样操作是面临的主要挑战。即使进展不顺利，考察队还有足够燃料吸入更多的热水重新开洞。如果钻头丢失或卡住，研究人员可以钻另一个洞并部署另一套取样设备。
埃尔斯沃斯湖是否存在生命，年底就能确定。但对南极冰下隐湖的勘探才刚刚开始，蒙大拿州立大学波兹曼分校冰川学家约翰说，我们还需要勘探这3个湖以外的更多南极湖泊，获得更多的数据。
约翰说：“我们已经走过了漫长的道路，不久前，人们还认为南极是个大冰块。我很高兴看到这些令人兴奋的科学探寻。但恐怕我们对南极冰川下的环境知道得仍然太少，比对火星上一些地方了解还少。”
《科技日报》(-12-12二版）