第二章 千奇百怪的海洋
南极的暖水湖之谜
我们都知道,南极是地球上最冷的地方。南极大陆有“冰雪大陆”之称,但在南极大陆维多利亚地区附近的干谷地区却终年不降雪,更没有冰川。更令人感到惊奇的是,平谷底部的范达湖竟是一个暖水湖:该湖在68.6米深的湖底部,水温高达27℃。探险家们发现,在南极大陆共有20多个湖泊,不仅终年不冻,而且湖水也十分温暖。
整个南极大陆被一个巨大的冰盖所覆盖,平均海拔为2350米。南极洲蕴藏的矿物有220余种。
平谷底部的范达湖
科学家们对南极这些不冻的湖泊非常感兴趣。他们研究发现,南极湖泊有3种类型:一是湖面冰冻,但是这些冰不是液态水;另一类是湖面的季节性冰冻,当夏季湖面解冻的时候,液态水就会出露湖面;还有一类是寒冬湖面的水也不结冰。最为奇特的就是范达湖,尽管湖表面有冰层,但随着深度的增加,湖水的温度就会迅速提高,直到湖底的水温接近27℃。
为什么在冰天雪地的南极大陆还会有暖水湖呢?科学家们提出了各种看法。一些人认为,可能有一股来自地壳的岩浆流烤热了湖底的岩层,提高了湖底水的温度。还有些学者持反对意见,他们认为,人们至今没有在湖底找到地壳的断裂带,所以地热不可能传出地表,形成温暖的湖水。1973年11月,科学家在范达湖进行了钻探,钻头穿过湖面的冰层、水层,钻入湖底岩层,取了岩心,结果科学家们发现,湖底的水很暖和,但是湖底的岩层却很冷。这也证明了湖底的岩层并没有被烤热。
一些人认为,范达湖的湖水可能是被太阳晒热的,因为范达湖的湖水非常清澈,湖面冰层没有积雪,太阳的短波辐射可以穿过冰层和水层而直接到达湖底,暖热了水温。同时湖面的冰层,又能像棉被那样挡住湖水热量的散发,所以湖底的水可以保持这样高的温度。但是,一些学者提出,较暖的表层湖水通过对流,必然把热量传给周围的湖水,结果应该是整个湖水都会变暖。另外,在南极半年的极夜期,为什么能保持这样高的水温,而在另半年的极昼时期,它的水温并没有无限制地升高呢?
范达湖
此外,也有人认为范达湖的温水是受海底温泉加热而成的,可是至今也没有找到热泉。有人提出可能湖里存在某种特殊化学物质在反应放热,但至今也没找到这种物质。在这块年平均气温达-25℃、极点最低温为-90℃左右的世界极寒的冰原中,暖水湖的成因实在是一个谜。
在意大利罗马召开的南极考察学术的交流年会上,俄罗斯的地质冰川学家卡皮茨亚博士指出,南极冰盖下掩埋着一个巨大的湖泊。这个湖泊在前苏联的南极“东方站”的附近,在3800米深的冰盖下,长约250千米,宽约40千米,呈长的椭圆形,湖水深度为400米左右。这个神秘而奇特的冰下之湖,被人们称作“东方湖”。于是,东方湖的成因,引起了各国冰川学家们的争议。
美国的冰川学家曾经提出压力的消融说,认为这里是冰盖上部冰的压力使冰消融变成的水。但仅仅是压力就能将冰消融成这么浩大的湖泊,这让很多科学家都没有办法信服。俄罗斯科学家提出地热融化说,认为是地球内部涌出的地热使冰盖底部融化形成浩渺的大湖。但由于在冰盖岩盘打孔十分困难,南极大陆的热流还无法测定。一些学者提出反问,在已经知道的地热温度不高的南极大陆,其冰盖下的冰难道真的是被地热融化的吗?
因此,一些人把东方湖与暖水湖联系起来,甚至展开了丰富的联想,比如有关湖水的成分、湖底的沉积物、湖水中有无生命等。此外,弄清楚南极大陆湖泊的真相,也许可揭开冰川学、古环境以及地球环境演变的许许多多的谜。