1500万年 3769.3米 南极冰封之湖

    1500万年以前，沃斯托克湖被封于厚厚的南极冰盖之下。日前，俄罗斯科学家宣布，他们钻透了3769.3米的南极冰层，到达了冰川下的沃斯托克湖表层。

    虽然1991年达成的一项有关南极环境保护的议定书规定，禁止一切在南极地区的矿产资源商业开采活动，但仍然有人对南极的环境保护前景忧心忡忡。绿色和平组织主管海洋保护工作的负责人卡伦·萨克说：“我们不清楚的是，这些国家将来可能进行的开采活动会造成什么影响，我们对深海海底状况知之甚少，但深海捕捞活动中经常能发现新的海洋物种。我们呼吁各国不要破坏两极地区的原貌。”

 1500万年的冰下淡水湖

    南极有140多个冰下湖，这些湖都是在远古的地壳运动中被“封”在南极之下的。沃斯托克湖是最大的一个。它距离南极海岸线1500公里，离俄罗斯南极沃斯托克科考站（东方站）不远，位于冰层表面之下约4000米处。

    经测定，沃斯托克湖比安大略湖的面积更加广阔，虽然身处冰冷的南极，但因为南极东部——这块世界最大的冰层产生的巨大压力使沃斯托克湖免遭冻结。据估计，它大约有500米深，大到可以源源不断地为伦敦提供5000年全部供水！

    更让人惊讶的是它的古老——沃斯托克湖大约在1500万年前形成，千万年来它变化极小，科学家们认为它可能是地球上水量变动最小的湖泊。

    科学家们对沃斯托克湖兴趣浓厚——那里有没有生命存在？它们以什么方式存在？是保留了原始生命的形态，还是发展出了与众不同的生命形式？

    厚厚的冰盖让日光无法射进湖中，湖中若有生命的话，会以何种方式在那个漆黑的世界中生活？同时沃斯托克湖氧气含量如此之高，地球上没有任何地方拥有这样浓度的氧气。这里的生物是否演化出特殊构造，例如特殊的酵素，从而确保它们不被高浓度氧气影响？

    沃斯托克湖的环境与木卫二非常相似。假若能在沃斯托克湖中发现生物的存在，或许能够为“木卫二冰层下的海洋是否存在生命”的争论提供有力证据。

    俄罗斯全球气候变化科研项目负责人利宾科夫指出，沃斯托克湖的研究成果对研究全球气候变化问题起到了“令人震惊”的作用，这一发现将对许多国家是否签署京都议定书产生重要影响。

 英、美、俄南极地下湖研究竞争

    上世纪70年代，前苏联科学家在这一地区钻探，意外地发现了沃斯托克湖。但因为当时科学技术的局限，直到20世纪90年代初期人们才通过人造卫星和地震测量法证明了它的存在。此后，沃斯托克湖成为科学家关注的焦点，《自然》杂志在2012年全球科技进展的预测中也将它列于其中。

    1996年，俄罗斯科学家开始对其钻探，但1998年被迫停止——旧式钻探很可能会污染湖水，科学家们需要研究新的工具。直到2006年，俄罗斯才恢复了钻探。

    据俄科考队负责人卢金介绍，在此次科考中，钻头在大约3766米深度遇到了水，但科考队认为这些水来自位于湖面上的一个水透镜而非湖水本身。科学家从透镜中采集了水样，随后继续钻探，直至到达湖面本身。但是，俄罗斯科学家所使用的钻孔技术落后——正如预期那样，受压的湖水沿着钻孔上升了30-40米，并冻结在那里，堵住了钻孔。无计可施的俄罗斯科学家们只能暂时偃旗息鼓，等到来年南极的夏季（从2012年10月至2013年2月）再次返回这里。

    美国和英国也盯上了南极冰下湖，这个南极夏季，英国将探访埃尔斯沃思湖，美国则前往威尔兰斯湖。他们极有可能率先取得突破——这两支队伍都将配备先进的显微镜，以便分析从冰下湖泊中取回的淡水样品。

    美国科学家普里斯库说：“俄罗斯人已经突破冰层，打开了一个通往那个世界的窗口，所以我们几乎能够全盘效仿，开始一些真正的科学实验。”

钻探科研之争——哪种方法无污染？

    为了防止钻孔中的水冻结，俄罗斯原来采取在钻孔中添加煤油和防冻液的方式。但包括俄罗斯科学家在内的南极科学家都担心，钻孔过程中的煤油和任何来自未经消毒的钻孔设备的细菌都有可能污染这个大湖。这也是俄罗斯钻探计划停顿多年的原因。

    2006年，俄罗斯和法国一支联合科考队采用了新技术——用消过毒的“液体缓冲器”钻孔。这种液体比煤油更重，会沉到钻孔底部，以避免污染湖水。今年俄罗斯科学家又设计了新方案——最后几米用一个较小的钻打穿，之后立即撤出，让湖水渗入洞内冻结，成为冰冻的“塞子”，然后将“塞子”带回俄罗斯。圣彼得堡矿业大学钻孔专业教授瓦西里耶夫表示：“我可以负责任地说，绝对没有什么东西掉进沃斯托克湖里。”

    然而这一计划依然充满争议。英国科学家认为，采取这样方式的前提是假设沃斯托克湖与其他生物圈隔离了数百万年，湖中的任何生命都在一个比其他已知微生物更孤立的环境中慢慢进化。但英国科学家去年发现，南极洲的地下湖并不是孤立的，它们可能通过江河网络彼此连接。他们担心，这种对沃斯托克湖的钻探方式将使整个水域网络受到污染。英国南极调查局的科学家柯南·埃利斯·埃文斯说：“在南极工作要遵循的第一条原则是这项工作不能给南极洲的任何事物带来破坏。”

    美国和英国的科考队认为自己的技术更安全、环保——他们将利用来自融化的冰川、经过过滤和紫外线辐射处理的热水来钻孔。

    英国探险任务负责人、爱丁堡大学地球科学学院院长西格特说：“这种方法速度很快。”他说，俄罗斯花费了数年时间，才机械式地凿穿厚厚的冰层，触及沃斯托克湖，而他的团队将只需三天就能融化冰层抵达埃尔斯沃思湖。冰层融化后，他们将立即向湖中部署一个探测器，收集水柱和底泥样品。在钻孔再次冻结之前，他们有24小时到36小时的时间来开展研究。

    但俄罗斯南极科考队负责人卢金认为这种方法并不可取，“想象一下古老的埃尔斯沃思湖水是绝对未被触及过的，也许那里有生命存在，但一锅开水倒进去了。难道我们要研究微生物汤吗？”

    虽然还没有一种方法能够得到共识，但俄罗斯科学家已不愿再等待。俄罗斯日前宣布，2012年5月，“费奥多罗夫院士”科考船将带着沃斯托克湖水的样品离开南极。2012年12月，俄罗斯科考队将重返南极，继续钻探沃斯托克湖“新冻结”的湖水，看看那里是否有微生物的存在，并确定热液源对该湖水文状态的影响。那时，或许我们就能知道那里是否有生命存在，以及沃斯托克湖的“年龄”到底是多少？（本报驻莫斯科记者 杨 政）