南极冰盖下有啥秘密？俄罗斯钻探20年到底发现了什么？

作为地球两极之一的南极与北极这片冰封海洋不同，这是一块被巨大冰盖覆盖着的大陆，被称作“地球上第七块大陆”。

南极大陆是世界上唯一一块无人定居的大陆，如今只有科考站能证明人类的足迹到过这里。

自1957年苏联南极科考队员登陆南极东部冰盖开始，科学家数十年来对南极的探索项目都集中在淡水资源和铁矿资源领域。

淡水资源对人类的重要性不言而喻，地球淡水资源只占总水量的2.5%，为数不多的淡水资源中有72%的淡水以冰川的形式存在于两极。

全球95%以上的永久性冰川至今仍在南极冰盖上，科学家估计，全球70%左右的淡水资源被储存在南极。

同时，南极拥有世界上最大的铁矿储存区域，位于南极地区的高品质铁矿可供人类使用200年以上，是人类工业生产最大的后备隐藏能源。

对于南极科考的目的不仅限于丰富资源的开采和利用，还有人类作为生命体对本身的思考。

南极如今已成为人类最大的淡水资源库，贮存了海量还未被污染的淡水资源。这些存在于南极冰盖中的水资源，据科学家推测可以供给人类饮水需求7000年以上，随着对于南极冰盖研究的深入，冰盖下“异星世界”的神秘面纱正在被揭开。

南极冰盖

对于南极冰盖的探索始于上世纪五六十年代。南极洲的总面积约为1400万平方公里，因为低温气候的原因，南极洲常年被一块巨大的冰盖笼罩。

这块面积广阔而又厚实的冰盖覆盖了南极洲98%的大陆面积，冰川面积达到2500——3000万立方公里，平均厚度为2500米。

南极冰盖距今已经有1500万年的历史。约3400万年前，南极大陆气温终于下降到了冰点，所有地表水开始结冰，这一过程持续到了1500万年前，南极大陆冬季冻结的水不再融化，形成了冰层的地表水开始变大变厚，将陆地冰封在了冰层之下。

随着地球气温下降过程的持续，冰川形成，最终连结成了覆盖在南极大陆上的冰盖。自此以后，南极大陆不再具有适宜生物活动的条件，直到今天，南极大陆仍被冰封在几千米厚的冰盖下。

一波三折的钻探计划

而对于冰盖下南极大陆的科学探索正在持续，2012年，持续了约20年的冰盖钻探项目取得巨大成功，南极冰盖4000米下一个巨型湖泊出现在世人眼前，震惊了世界。

这个坐落于俄罗斯南极科考站下4000米处的巨型湖泊被叫做“沃斯托克湖”，它的发现被称作20世纪最伟大的地理发现之一。在4000米厚的冰盖下，同时还发现了大型的湖泊群。

对于沃斯托克湖的探索可谓一波三折。1960年，当时的俄国地理学家安德烈·卡皮查在南极探险时飞跃了沃斯托克地区，他发现在广袤的冰原上有一块大面积的平坦区域。

经过几日的反复观察，他得出了冰盖下有一个巨型湖泊的结论。可惜的是，由于南极地区恶劣的自然环境，对于这一地区的调查很难开展，这一猜想也很快被人们遗忘。

直到1986年，苏联科学家联合英国科学家进行实地勘测后确认：这个巨型湖泊的确存在，并在当时推测出湖泊的具体位置在冰川下3500米左右。

1989年钻井项目在沃斯托克地区正式启动，钻通冰盖的计划开始实施。但在1991年，因为苏联解体，计划搁浅，此后断断续续进行到1999年，在当时因为破坏生态的原因再次被叫停。

2006年，钻井项目再次启动，并在2012年成功钻通冰盖，2013年，项目宣布取得圆满成功后完工。此后直到今天，仍处于对南极冰盖下冰封世界的研究阶段。

神奇的沃斯托克湖

这个位于冰盖下4000米、总面积达到约15690平方公里的大型湖泊至今仍未解冻。

作为世界上的最大冰下湖，沃斯托克湖长度达到250公里，宽度约为50公里，湖的平均深度在350米左右，最深处达到1000米，湖水总体积约为5500立方公里。

这个湖泊是以俄罗斯火车站东方站命名的，因此也被称作“东方湖”，东方火车站得名于俄罗斯的第一只南极科考探险队乘坐的军舰——沃斯托克舰。

这个与世隔绝长达1500万年的湖泊在2012年重见天日，而这距离他被首次发现才过去了仅仅50年左右。通过对液态水和周边湖泊群的研究，科学家得出了这样的结论：

在1500万年前被冰盖覆盖后，沃斯托克湖和周边的湖泊群一直没有结冰，并且在冰盖运动过程中产生了水体交换的过程。

沃斯托克湖和周围湖泊的水体交换是冰盖运动的产物。1500年来，冰盖在不断加厚并运动，移动的冰盖将湖面冻结的湖水搬运走，然后冰盖在重压下产生液态水流入湖中，完成水体交换。

厚实的冰盖产生巨大的压力，使得湖水平均温度远低于冰盖上的温度，冰点也随之降低，湖泊里的水就这样以液态水的形式一直存在。

4000米厚的冰盖将沃斯托克湖及周边湖泊群的湖水与外界完全隔开，成为没有光亮、极度寒冷的冰下世界。

而湖水在被冰盖笼罩1500万年后仍然是以液态的方式存在，则是由以下几个原因构成的。

首先地底火山喷发造成的地热使得湖底气温上升，湖底的水并没有被积冰影响。其次4000米厚的冰盖带来的重压使得湖水冰点大幅度下降。再则大面积的冰层隔绝了南极冰盖表面的低温。

正是因为这样，才造就了这些“异星景象”。

冰盖下4000米的生命活动

沃斯托克湖的发现使得人们看见了南极冰盖下4000米的奇异景象——数百个湖泊遍布沃斯托克湖周围，大量未冻结的液态水在湖泊里流动，这些都超脱了人类对于南极世界的认知。

对于4000米冰盖下的“异星景象”，科学家的目光聚焦了在湖中的生态系统上。

冰封的封闭环境下，液态水似乎不具备孕育生命的能力。尤其是经过了1500万年的湖水运动和冰盖施压，仅湖泊中积压的冰层厚度就达到了3.21公里。

4000高度的冰盖不仅隔绝了生命所需的气体元素，也很大程度上改造了湖水的整体环境。

高度缺乏养分的液态水中氮含量严重超标，氧气受压浓缩在液体中，虽然是淡水湖，但是氧含量是淡水湖平均水平的60倍左右，这样的液态水环境中，是否还会有生命存在和活动的迹象呢？

2013年沃斯托克冰盖钻井项目宣布完工后不久，俄罗斯的有关科研小组公布了研究报告。数据显示，湖水中至少存在3500种生物，绝大多数都是生物结构简单的原始生命体。

从钻井工程启动开始，科学家就在留意从冰盖下面钻探取得的液态水样本。对湖水的检测后，得到的结果出乎科学家意料——湖泊液态水中除了矿物质和微量元素，还有古生物的生命迹象。

这些早已灭绝多年的微生物将这里当作了它们的“桃花源”，1500万年来年来一直生存在南极冰盖下的湖泊中。

这些相当古老的单细胞生物和微生物如今已经是活化石了，科学家认为这是地球部分生命的原始形态，也就是说，地球上很多生物都是由它们演化而来的。

2019年1月15日，来自美国的研究团队利用水下探测机器人Deep-SCINI在湖水中看见了环节动物、无脊椎动物、环节动物活动的照片。

研究结果显示，这些古生物已经进化成了适宜这样黑暗寒冷环境的新物种，在4000米下的湖泊里塑造了新的生态系统。

从简单的单细胞生物到复杂的生命体，人类的出现或许只是开始，南极冰盖下的神奇现象也许也在提示我们：或许在类似的环境下，也会出现更低级或更高级的生命体。

沃斯托克湖科研的重大意义

在南极冰盖下4000米的远古湖泊里，竟然发现了这么多古老生物的活动痕迹，实在令科学家震惊不已。

这样完整的生态系统的存在也说明了地球生物强大的适应能力，在沃斯托克湖中，这些不依赖阳光存在的单细胞生物的存在是罕见的。

地球在经历了40多亿年的沧海桑田后，如今也正保持着高度完善和发达的生态系统，所以对于沃斯托克湖中丰富生命迹象的存在我们应该保持敬畏。

20世纪20年代，科学家提出了“原始汤”的概念，分子生物学家凯奇认为，

地球海洋原始汤中最早出现的能自我复制的分子，可能是RNA，它能把自己一分为二，并再次结合起来。这样不断自我复制，不断进化，沃斯托克湖中的古生物群就是在原始汤中存在的分子。

地球上的所有生物、都来自于几十亿年前漂浮在“原始汤”中的原始分子，这些分子带着生物进化繁衍所必需的有机物，并通过化学反应不断演变，最终形成生态系统中的生物。

这样看来，对于沃斯托克湖和周边湖泊群湖水生物族群的研究，其实也是为地球或其他星球生物起源的解密提供了钥匙。

这个封闭环境中液态水的生命迹象已经将人类对于生命起源和发展的认知提升到了新的高度，从某种意义上来看我们的地球也是一个封闭的星体，沃斯托克湖中是否还有更高级的生命形式，也许就能为解答地球生命会演化成什么样子提供答案。

结语

南极冰盖下4000米的奇异景观正在逐渐颠覆科学家的认知，生物学家们称对于沃斯托克湖的研究已经将人类对于生物认知带到了崭新的维度。

俄罗斯持续20余年的钻探工程为我们打开了窥探奇观的大门，也让我们开始畅想人类这样的生命体的终极形式，我们可以确信：宇宙中有其他生命形式的存在，地球和宇宙中还有很多个南极冰盖下的“沃斯托克湖”。

2021年2月15日发布在《海洋科学杂志》上的报告上，英国南极海洋科考队的成员表示，在广袤的南极洲冰盖下，生命是广泛存在的，绝不仅限于沃斯托克湖这样的大型远古湖泊中。这样的“异星世界”在南极冰盖下还有很多，需要我们花更多的时间去探索。

对于南极的探索还在继续，丰富的资源、未知的冰下世界，南极冰盖一直吸引着全世界科学家和探险者的目光。中国在南极科考的路程中姗姗来迟，但在科研成果上却收获颇丰。在不到30年的时间里，我们国家在南极建立了3座科考站，成为我们了解南极大陆的重要途径。

南极大陆作为人类共同的财富，各国应该通力合作，分享成果，利用南极大陆为人类未来做出贡献。