尋找南極冰層下的東方湖

陳夏法

南極，一個神奇的地方，自古不化的冰原、巍峨壯麗的冰山，形成了地球上最大的冰庫。在這片冰雪世界中，有著絢麗迷人的奇光異彩，有著千奇百怪的珍禽異獸，因此它如此的引人入勝；它那變幻莫測的風(fēng)云和具有神秘色彩的冰海，又是那么的震撼人心。可有誰能想到。在那堅固、厚實的南極冰原底下，竟然又冒出一個碧波萬頃的神秘東方湖，于是乎，在世界科學(xué)界掀起了一場冰和水的是非爭議風(fēng)波……

俄博士一語驚四座

1994年8月29日至9月9日，國際南極科學(xué)研究委員會在意大利的羅馬召開了第23屆南極科學(xué)考察學(xué)術(shù)交流年會。我國派出了以國家海洋局南極考察辦公室主任陳立奇為團(tuán)長，有11名代表組成的代表團(tuán)出席會議。

在這次會議上，俄羅斯地質(zhì)冰川學(xué)家卡皮茨亞博士在宣讀論文中指出：南極冰蓋下掩埋著一個巨大的東方湖。此語一出，與會者無不感到驚訝，認(rèn)為這是沉默了許久的南極考察史上的又一特大新聞，是近30年來南極觀測中一個振奮人心的重大發(fā)現(xiàn)。

我國代表將這則消息帶回國內(nèi)，科學(xué)家普遍認(rèn)為這是不可思議的奇聞，因為在冰川底下出現(xiàn)湖泊，是對固、冰、液傳統(tǒng)理論的沖擊和挑戰(zhàn)，如果事實真是這樣，它將改變冰川學(xué)中許多傳統(tǒng)理論，必將推動古環(huán)境以及環(huán)境演變研究的深入和發(fā)展，其科學(xué)意義極其深遠(yuǎn)。

冰底尋湖方興未艾

很早以前，國外就有學(xué)者議論東方湖存在的可能性，其理由是，細(xì)長而平坦的階地從東方站向西北延伸，湖附近的等高線幾乎南北平行，西側(cè)高，東側(cè)低，在這個斜面上的等高線鼓起，平坦地擴(kuò)展，這正是一個典型的集雨流域，是形成湖泊的自然地理特征。為了進(jìn)一步獲得證據(jù)，他們在80年代中期利用衛(wèi)星遙感資料繪制了這一區(qū)域的地形圖。說明成湖的地形條件是存在的。但成湖的最關(guān)鍵條件是水，沒有水的存在，最大的凹地也只能稱為盆地。因而，在冰下沒有找到水之前，還不能確定東方湖的存在。

1949～1952年，意大利、挪威、瑞典三國合作使用人工地震求冰蓋厚度，第一次測定南極的冰厚有2000米。1964年，又用人工地震波試驗進(jìn)一步證實這一結(jié)論。但問題是人工地震的炸藥爆炸只能對某一點實施，其局限性很大，而人工地震波最初到達(dá)的波和后續(xù)波都有很大的隨意性。因而，學(xué)者對人工地震波測量的置信度表示懷疑，它不能作為冰下有湖泊存在的可信依據(jù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，先進(jìn)的觀測儀器不斷涌現(xiàn)，特別是測冰雷達(dá)技術(shù)的高速發(fā)展，使學(xué)者較容易地得到范圍更廣泛的冰蓋厚度和冰蓋下水層的位置。

1993年11月23日，英國和俄羅斯科學(xué)家，召開了南極東方湖地球物理學(xué)研討會，通過冰雷達(dá)、人工地震測定的數(shù)據(jù)分析，加之經(jīng)驗的積累，終于測出沉睡于南極冰層下的東方湖。

神秘的冰下之湖

東方湖位于東方站附近。東方站是原蘇聯(lián)于1957年建成的。這里是冰蓋研究的理想中心領(lǐng)域，冰川學(xué)家已在這里打鉆到2700米深度，獲取了大量有用的數(shù)據(jù)。認(rèn)為東方站冰蓋3800米深處隱藏著一個面積為10000平方公里的湖泊。它長250公里，寬40公里，細(xì)長呈橢圓形。湖上的冰蓋表面海撥3500米，湖水表面在海平面以下300米，湖水深度為400米。這是一個多么奇特、神秘的冰下之湖，而沿著湖的西側(cè)，冰蓋下面還有一個山脈，山脈東側(cè)是深深的山谷，山谷里充滿了湖水。東方湖的面積是貝加爾湖的三分之一，是地球上極大的地下水資源，它藏有多少地球的秘密。足以令人遐想。

湖水成因大有爭議

60年代，美國在伯德站打鉆，成功地打到2000米深度，得到的冰蓋底部含有很大水份的冰芯，令當(dāng)時的學(xué)者們大惑不解。按理，冰蓋底部的溫度應(yīng)該是冰點以下負(fù)幾十度，是不應(yīng)該有水存在的。后來經(jīng)分析認(rèn)為，底部含水的冰層可能是受上部冰重壓力，在高壓下使冰消融變成水層。這種現(xiàn)象在現(xiàn)代冰川學(xué)里稱為壓力消融。

然而，僅僅是壓力消融就能形成這么浩大的湖泊嗎?顯然難以令人相信。于是，這些學(xué)者們又提出了地?zé)崛诨f，即從地球內(nèi)部涌出的地?zé)崾贡w底部融化形成浩淼大湖。

地球內(nèi)部的熱不斷從地球表面釋放，就像人體散熱一樣。由于在冰蓋巖盤打孔困難，所以這個熱流在南極大陸還沒有準(zhǔn)確的測定，而只有在美國默克默多站和日本昭和站測量過，表明南極地區(qū)的地?zé)針O為微弱。

綜合分析認(rèn)為，南極大陸地殼熱流量應(yīng)該比全球的平均值低得多。據(jù)此，另一學(xué)派就提出了反問，地?zé)釡囟炔桓叩哪蠘O大陸，其冰蓋下的冰怎么會被地?zé)崛诨哪?兩年過去了，越來越多的科學(xué)家對此表示懷疑。

如此看來，東方湖的形成究竟是壓力消融，還是地?zé)崛诨莾烧咄瑫r作用，還是有先有后有主有從，或者是別的什么原因，這都是一個謎，有待于深入研究突破。

何日走出迷宮

南極冰蓋之下有湖水存在，不僅僅是東方湖，在測冰雷達(dá)的調(diào)查范圍內(nèi)，已表明有多個湖泊存在的可能性。由于這是現(xiàn)代高技術(shù)的測量結(jié)果，科學(xué)家是不肯輕易否定的。但令人遺憾的是，1994年當(dāng)東方站冰蓋打鉆到2700米深度時。卻因俄羅斯的經(jīng)濟(jì)危機(jī)而不能補給，打鉆被迫中斷，若繼續(xù)鉆探下去達(dá)到湖面，就有可能采集到湖水樣品，謎也許就解開了。

現(xiàn)在，有許多學(xué)者建議再次組織打鉆，但也有部分學(xué)者認(rèn)為，由于湖水受到很高的壓力，擔(dān)心從鉆孔里可能吸不出水來。當(dāng)然，已經(jīng)有許多科學(xué)家對湖水展開了豐富的聯(lián)想，有的在考慮湖水的成份，即水中有無生命存在；有的想通過湖底沉積物搞清湖泊的成因和古環(huán)境；也有的想通過東方湖找到南極在冰川期前人類活動的遺跡，從而揭示南極古地圖的來歷。總之，東方湖在沒有被完全揭露之前，它的謎就像海水一樣多。

(責(zé)任編輯／豐霖)