一、沃斯托克：南极冰层下的湖泊

沃斯托克湖是南极洲已知最大的冰下湖，它是一个艺术家的横截面。液态水被认为需要数千年才能通过这个湖，这个湖的大小相当于北美的安大略湖。（图片版权所有）尼科尔·拉格·富勒（Nicole Rager Fuller/NSF）

深、暗、神秘，沃斯托克湖是世界上最大的冰下湖泊之一。沃斯托克湖曾经是南极洲东部的一个大型地表湖，现在被俄罗斯沃斯托克研究站附近2英里（3.7公里）的冰层覆盖。沃斯托克湖被冰覆盖了几千年，与光隔绝，与大气接触，是地球上最极端的环境之一。

“这个湖被冰覆盖了至少1500万年，”布伦特·克里斯特纳说，一位路易斯安那州立大学的生物学家，他研究了湖上采集的冰芯。

冰下湖沃斯托克位于东南极沃斯托克站4000米以下。（美国南极计划）在地表以下的

沃斯托克湖是地球上面积和体积最大的湖泊之一，与北美的安大略湖相媲美。这个湖长143英里（230公里），宽31英里（50公里），深2625英尺（800米）。沃斯托克湖位于东南极附近。20世纪60年代，一位俄罗斯地理学家/飞行员首次提出存在一个巨大的埋藏湖，他从空中注意到湖面上方有一大片光滑的冰。英国和俄罗斯研究人员1996年进行的机载雷达实验证实了这一不同寻常的湖泊的发现。

利用南极洲的一个雷达卫星数据集，在冰冻的沃斯托克湖上可以看到一个废弃的俄罗斯站。在这张照片中它在湖的左边。（美国宇航局）

“沃斯托克湖是最容易发现的冰下湖泊之一，因为它的大小，”克里斯特纳说[然而]我相信它的大部分秘密仍然存在。

它唯一的水源是覆盖在冰原上的融水，克里斯特纳说据我所知，没有证据表明有水从沃斯托克湖流入或流出。”。冰芯研究显示，融化的冰不断补充，意味着湖水可能相对年轻，只有几千年的历史。但湖水的真实年龄尚不清楚。

沃斯托克湖的横截面显示了冰是如何在湖上堆积的，并列出了在冰芯中发现的一些不同的有机体。（PLOS ONE）

研究人员已经用遥感技术绘制了沃斯托克湖的形状，如地震探测和冰穿透雷达。沃斯托克湖的一端比另一端浅得多，两个盆地被山脊隔开。一些科学家认为，山脊可能是一个热液喷口，类似于海底的吸烟者，吸烟者中充满了管虫。这个狭长的湖泊可能位于裂谷中，类似于俄罗斯的贝加尔湖。科学家们相信，来自地球的

地热使湖水的温度保持在27华氏度（零下3摄氏度）左右。尽管湖水的温度低于冰点，但上覆冰层的巨大压力仍然保持着湖水的液态。

生命将在20世纪90年代找到

的方法，克里斯特纳是一个国际团队的一员，该团队发现了在Vostok湖的液态表面上收集的冰冻湖水中的微生物，称为积冰。科学家认为，湖面上半英寸（1厘米）的冰层冻结在湖面上流动的冰原上。

对生命形式的分析表明，沃斯托克湖可能隐藏着一个独特的生态系统，这种生态系统基于岩石中的化学物质，而不是阳光，与世隔绝了数十万年。”我们发现的生物类型表明，它们的能量来源于湖泊中的矿物和下伏基岩，克里斯特纳说：

最近对沃斯托克冰层中的遗传物质进行的研究揭示了许多与湖泊、海洋和溪流中发现的单细胞生物有关的有机体的DNA片段。

二、南极冰层下是什么？科学家钻孔4000米，发现上千种生物新世界

前段时间，相信很多人应该都曾看到过这样的新闻，那就是随着温室效应的加剧，西伯利亚永久冻土层开始融化，科学家们在这些融化的冻土层中，不仅发现了大量一万多年前的古生物尸体。甚至还发现了大量远古时期的细菌病毒。

在感慨温室效应带给我们的危害之余，不知道大家有没有考虑过这样一个问题，那就是仅仅西伯利亚冻土层里，冰封的这些远古生物、远古细菌病毒，就已经足够让我们感到震惊，那南极的冰盖下面，又会是怎样的一派景象呢？本期内容，我们就来一起深入探讨下，南极冰盖下面，到底隐藏着怎样不为人知的秘密？

事实上，早在上个世纪六十年代，就已经有人提出过，有关南极冰盖下面是什么的猜想。当时有部分科学家猜测，在前苏联南极科考站东方站的冰盖下面，可能存在大量的湖泊。我们都知道，湖泊、流水都是活的，在寒冷的冬天即便湖泊、河流的表面，被冻成了厚厚的冰层，在它们的底部，依然会存在活水。南极也一样，虽然我们看到的南极，是一片白雪皑皑的景象，但是这也仅仅只是冰盖上方的景象，在这层冰盖的下方，也就极有可能存在湖泊甚至其它地带了。

不过介于当时 科技 水平的限制，科学家们很难对南极冰盖的下面，进行更进一步的探测工作，这也就使得上面的猜测，仅仅是一种猜测而已了。虽然如此，但是等到1991年，有科学家，在通过机载雷达对南极地貌进行勘探的过程中，无意间发现了南极冰盖下面，存在大量的异常反射区，后来，科学家通过进一步的研究表明，这些异常反射区实际上都是因为，冰盖下面存在湖泊造成的。

科学家的这一发现，不仅证实了南极冰盖下面确实存在湖泊，而且湖泊的数量也是远远超出我们预想的，截止到目前为止，科学家已经确定发现的湖泊数量，就已经达到了400多处。但是随着这些湖泊的发现，科学家们却又陷入了思考，那就是既然南极冰盖下存在大量的湖泊，那这些长期与外界隔绝的湖泊，又是否有可能存在生命呢？

要想对冰盖下面湖泊里的生命进行探测，最好的办法就是，对冰层进行钻探工作，将钻探取得的冰样或者水样进行分析研究，虽然这种方法对于技术要求和资金要求都非常大，但是却也是目前唯一可行的方法。

同样是在1991年，在发现南极冰盖下存在湖泊之后，俄罗斯科学家便立刻开始着手了，对这些湖泊更进一步的探测工作。当时，他们所要探测的湖泊，是南极冰盖下最大的湖泊——沃斯托克湖，它的总面积足有15000平方公里。

这处湖泊坐落的具体位置是77 S105 E，距南极海岸线1500公里，海拔高度约为3500米。由于高海拔再加上南极原本就极低的气温，该湖泊所处位置的温度一度低至了-53 。这样的海拔和气温，也就成了科研人员进行钻探工作的最大阻力。

直到2012年2月8日，在钻孔深度接近4000米时，冰下湖泊的水，才伴随着巨大的压力喷涌了出来，钻探工作也才终于宣告成功。不过话说回来，钻探工作的成功也仅仅是对，南极冰下湖泊生命研究的开始。

经过1年的研究工作，科学家于次年正式发表了一篇相关研究的论文，论文指出，研究人员在南极冰盖下的湖水中，检测出了大量单细胞生物的DNA片段，之后通过对这些DNA片段进行测序发现，在湖水中至少存在3500种不同的生物。这些生物不仅包括一些远古细菌、真菌，而且还包括一些嗜冷微生物，和一些嗜热微生物。

嗜冷微生物的存在不难理解，毕竟南极是一个极寒的环境，这种生物的存在也就不算什么稀奇的事情了。但是嗜热微生物的发现，却又给科学家们提供了一些重要的证据，这些证据可以很好地证明，在南极湖泊下面实际上是存在热液的。

热液在深海中往往被人们称作是“深海绿洲”，而在这片湖泊下面自然也不会例外，热液的存在，能够给大量生物提供生存所必须的物质元素，在深海热液附近，往往会伴随着大量活跃的生物群落，如果湖泊下面也存在热液的话，相信在热液附近也应该会存在大量的生物群落。

如果事实真是这样的话，那也就意味着，在南极冰盖下面的诸多湖泊中，或许真实存在着，由远古生物组成的生态系统。不过，至于这个生态系统发展到了怎样的程度，目前我们还是无从得知的。但有一点是值得肯定的，那就是南极的冰盖下面，一定隐藏着大量的未知，在等待我们的发现。

说不定，冰盖下面还会像西伯利亚冻土层一样，冰封着大量史前的生物，如果我们能够成功将它们发掘出来，这将为我们对古生物的研究工作，提供巨大的帮助。

三、为什么说沃斯托克湖是“充满未知的湖泊”？

沃斯托克研究站的科学家们，在1998年挖出了世界上最长的冰核（即冰的核心，其中的气泡能够纪录过去此地区的大气组成）。俄国及美国的研究团队钻入3623米深的冰层下进行检验发现，冰核最底部约有42万年的历史。这表示沃斯托克湖至少在50万年前就已经被封在冰层之下了。为避免可能的污染，钻探作业在距离湖120米处停止，且钻探的孔也被封住。

在这个冰核中，尤其是核心底部冻结的湖水，找到了微生物活动的证据。这使科学家认为沃斯托克湖这类的环境仍能有生命存在。沃斯托克湖是个非常独特的栖息地，栖息在此的可能包括古菌及五十万年前演化出的微生物。

四、南极冰盖之下都有什么？俄罗斯钻探20年，近4000米处发现新型细菌

南极冰盖可以说是如今地球上最为神秘的地方之一，多年来，全球科学家经过多次探测研究，目前了解的还只是属于冰山一角。为了研究南极冰盖，俄罗斯科学家陆陆续续钻探了20年时间，这不禁让人有些好奇，南极冰盖之下到底有什么？

南极冰盖位于南极洲东部，占地近 1400 万平方公里，覆盖了南极大陆约 98% 的面积，平均厚度约2450米，是地球上两个极地冰盖之一，另一个是格陵兰冰盖。南极冰盖是由大气冰组成的，利用常年低温和终年不化的降雪年复一年地积累，压实成冰，逐渐从大陆中心蔓延到边缘，通过研究可以看出，地表的冰是现代的，越往下时间越长。

从20世纪60年代以来，经过科学家多次探测，已经用冰雷达在南极冰盖下发现了约400多个冰下湖。冰下湖这个概念是来自19世纪俄罗斯的一位科学家，他表示在冰体的压力下，冰盖内部温度会慢慢上升，最后会融化成淡水形成了“冰下湖”，后来在不断探测中被证实。

其中最大的冰下湖是由俄罗斯南极考察站东方站钻探出来的，命名为“沃斯托克湖”（俄语东方为沃斯托克）。从1990年代初期开始，俄罗斯、法国、美国的研究专家一起钻探，通过融冰技术（即热钻）和机械钻探技术陆陆续续不断 探索 。

直到2012年，俄罗斯持续20年的钻探项目取得了成功，科学家宣布，他们钻透了3769.3米的南极冰盖，到达了沃斯托克湖表层。据科学家推测，沃斯托克湖大约在1500万年前形成的，而之后就一直没有什么大的变化，这也让科学家不由感到好奇这个湖里会不会有生命存在呢？

于是俄罗斯科学家取来湖中的水样进行研究，结果发现了一种新的细菌。据刊登在《公共科学图书馆-综合》杂志上的研究表明，湖水样本中有超过3500种不同的DNA序列，其中有大约95%与细菌联系在一起。

另外，科学家在这些DNA序列里发现了不同类型的节肢动物、水蚤、真菌和软体动物等，而有些细菌通常是寄生在鱼类中的，这也可以说明沃斯托克湖中可能存在鱼类生物。

除此之外，英国生物学家也在南极冰架下的巨石上发现了海洋生物，其中16只海绵，还有22 只“不明生物”，其中可能包括藤壶，据英国南极调查员表示，他认为这些动物可能是滤食性动物，靠水中携带的营养物质生存。

随着全球变暖，南极冰盖融化显著，据《全球生态环境遥感监测2020年度报告》中显示，从1999年-2019年，南极冰盖融化面积达263.4万平方公里，约有3万亿吨的冰川融化，有些地方已经出现裂缝和冰坑，如果这些冰盖全部融化的话，将会导致海平面上升约58米。

冰盖融化不仅会导致海平面上升，还会对周围的自然环境和沿海地区都会造成严重的影响。约10万年前，南极曾有一块冰盖融化，导致世界范围的海平面上升了约9米左右，海水淹没了大片陆地。

一直以来，全球变暖都是人类面临的巨大挑战，如果全球变暖的问题不断加重，同样的事件可能会再次发生。

据最新研究表示，如果能实现2015年“巴黎气候协定”上定的减排目标，可能会避免灾难性后果，南极冰盖也不会受太大影响。不过温室气体排放量持续不变的话，到2100年，海平面可能会上升超过1米，到了2500年可能超过15米。

所以，阻止全球变暖是全人类的事情，希望尽快推动减排政策，推动能源利用效率，减少污染物排放，持续改善生态环境。