深入南極洲的默瑟湖的鑽孔之旅 [影片]

美麗的全新鏡頭冒險進入地球上最偏遠的湖泊之一

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你有沒有想過南極洲的冰下湖泊是什麼樣子的?我想過。

在這個影片中,由蒙大拿州立大學的約翰·普里斯庫博士和威爾士冰下湖新研究的主要作者特里絲塔·維克-梅傑斯博士領導的美國科學家團隊,帶您一睹默瑟冰下湖的風采。


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默瑟冰下湖一瞥 - SALSA 科學團隊 來自 SALSA AntarcticaVimeo

很久以前,南極洲是綠色的。 覆蓋著恐龍的森林,那裡生機勃勃。 羅伯特·斯科特在南極探險中喪生的原因之一是,他仍然拖著極其沉重的這種生命的化石——首次發現的化石——回到他的船上羅爾德·阿蒙森只想到達極點並返回。

當然,由於大陸漂移和氣候變化,南極洲現在被大約一英里的冰層覆蓋。 但是,地表之下並非處處都是堅實的。 相反,超過 400 個湖泊點綴在這片大陸上,河流和小溪縱橫交錯,匯入南大洋。 這些湖泊直到 1970 年代才被發現,並於 2012 年首次鑽探,儘管自 19 世紀後期俄羅斯科學家彼得·克魯泡特金提出這種可能性以來,人們就懷疑它們的存在。

來源:美國宇航局地球觀測站; 美國宇航局地圖 由羅伯特·西蒙根據 資料 繪製,資料來自 Radarsat 南極測繪專案、特德·斯坎博斯、克里斯·舒曼和馬丁·J·西格特

我一直對這些湖泊感到好奇。 裡面有什麼? 它們看起來像什麼? 有沒有發育遲緩的蠕蟲和軟弱無力的盲魚? 尼斯湖水怪的親戚? 邪惡的戒指? 星巴克?

西南極洲的威爾士湖就是這樣一個荒涼的地方。 雖然這個湖泊面積達 20 平方英里,並且需要 24 小時才能用熱水鑽鑽穿半英里的冰層到達那裡,但正如您在影片中看到的那樣,它只有七英尺深。

事實證明,那裡主要有水、岩石、沉積物和微生物——絕對沒有一個女孩所希望的那麼奇怪和令人興奮。 不過,它並非無菌。 像雪一樣落在水中的蓬鬆物質是被相機攪起的沉積物,包括一些微生物——細菌和古菌——以及它們在做事過程中產生的廢物。

湖中棲息的許多不同種類的細菌和古菌都是自給自足的。 它們利用湖中發現的還原鐵、硫和氮化合物中的能量為自己製造食物,就像地球表面的植物和藻類利用太陽的能量製造食物一樣。

雖然環境惡劣,但那裡的生命生長緩慢:這些微生物的估計倍增時間為 196 天。 在實驗室中,大腸桿菌每 20 分鐘分裂一次。 推斷的生長速率至少比在南極地表湖泊或海洋營養沙漠中觀察到的生長速率低 10 倍。

科學家們利用影片中描述的探險期間收集的資料計算出,威爾士湖微生物從這些化學能源中製造瞭如此多的有機物質,以至於它們為湖泊流出的黑暗、冰雪覆蓋的南大洋貢獻了大量的營養物質——比排入的西普爾海岸海灣內的需求量高出 5,400%。 400 多個南極湖泊的綜合流出物無疑對南大洋的化學和生物學產生重大影響。 事實上,如果大陸大小的冰蓋的管道系統沒有產生影響,那才令人驚訝。

參考文獻

維克-梅傑斯,特里絲塔·J.、亞歷山大·B·米肖、馬克·L·斯基德莫爾、克拉拉·圖雷塔、卡洛·巴爾班特、布倫特·C·克里斯特納、約翰·E·多爾等人。“西南極冰蓋下淡水生態系統與冰下海洋環境之間的生物地球化學連通性。” 全球生物地球化學迴圈 34,第 3 期(2020):no-no。

阿奇伯格,阿曼達·M.、布倫特·C·克里斯特納、亞歷山大·B·米肖、約翰·C·普里斯庫、馬克·L·斯基德莫爾、特里絲塔·J·維克-梅傑斯、W·阿德金斯等人。“西南極洲威爾士冰下湖的微生物群落結構。” 微生物學前沿 7 (2016):1457。

維克-梅傑斯,特里絲塔·J.、安德魯·C·米切爾、阿曼達·M·阿奇伯格、布倫特·C·克里斯特納、約翰·E·多爾、亞歷山大·B·米肖、吉爾·A·米庫基、艾麗西亞·M·珀塞爾、馬克·L·斯基德莫爾和約翰·C·普里斯庫。“威爾士冰下湖微生物的生理生態學。” 微生物學前沿 7 (2016):1705。

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