眾所周知,非洲之所以被稱(chēng)為“高原大陸”,是因為非洲有60%的面積被海拔在500米-1000米的高原占所覆蓋,即便是非洲大陸的平均海拔也達到了650米。但這要是與同屬七大洲之一的南極洲相比,那就是小巫見(jiàn)大巫了。
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南極洲是被太平洋、印度洋和大西洋包圍、圍繞南極的大陸,總面積為1424.5萬(wàn)平方公里,面積排在七大洲中第五位。由于南極洲大陸基本上都被冰川覆蓋,因此高原面積非常廣闊,海拔也非常高,整個(gè)南極大陸是平均海拔2350米的大高原,相當于非洲大陸平均海拔的3.6被,是名副其實(shí)的平均海拔最高的洲。
由于南極洲地處地球的最南端,氣候終年嚴寒,除了南極半島等邊緣地帶約2%的區域無(wú)長(cháng)年冰雪覆蓋,有鯨、磷蝦、企鵝、海豹、海狗和一些鳥(niǎo)類(lèi)生存外,整個(gè)南極洲無(wú)定居居民,有的只是來(lái)自世界各國的科學(xué)考察隊、聯(lián)合科考隊、補給隊以及以日本居多的捕鯨隊。
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并且由于南極洲所處緯度高,除了太陽(yáng)高度角較低,本就受太陽(yáng)輻射較弱外,而絕大部分區域終年被冰雪覆蓋,被稱(chēng)之為“白色荒漠”,冰雪對太陽(yáng)光反射率較大,因此終年氣候嚴寒。
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老話(huà)說(shuō)“冰凍三尺非一日之寒”,科學(xué)研究表明南極冰蓋大約始于漸新世(距今約3400萬(wàn)年前-2300萬(wàn)年前)末,至少在距今約500萬(wàn)年前就已經(jīng)達到現在的規模。這塊巨大的冰蓋長(cháng)總面積約為1398萬(wàn)平方公里,平均厚度為2000米-2500米,最大厚度為4800米,冰蓋的總體積約2450萬(wàn)立方公里,約占世界陸地冰量的90%、淡水總量的70%。
而且在內陸冰蓋的補給和推動(dòng)下發(fā)生塑性流動(dòng),形成數以千計的冰川,這些冰川又以每年1米-30米的速度向低緯沿海區域滑動(dòng),因此在冰蓋的外圍形成諸如羅斯冰架、菲爾希納冰架以及埃默里冰架等成千上萬(wàn)大大小小的冰架,這些冰架與外圍發(fā)育的陸緣冰加起來(lái),總面積高達150萬(wàn)平方公里。
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有研究表明,如果南極冰蓋全部融化,海平面將會(huì )上升60米,我國人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達的東部海拔較低的區域,尤其是江蘇、上海、天津、大連等省市將會(huì )淹沒(méi)在一片汪洋之中,而世界上的其他國家也不好過(guò),例如俄羅斯的西伯利亞、美國的佛羅里達以及歐洲的荷蘭、丹麥等國或地區將全軍覆沒(méi),不過(guò)最遭殃的還是諸如馬爾代夫、瑙魯、基里巴斯、圖瓦盧等處在太平洋、印度洋、大西洋之中的海拔低、面積小的島國。
古代生命跡象被發(fā)現
盡管南極洲大陸冰蓋平均厚度超過(guò)2000米,但是在一些冰層的下方科學(xué)家竟然發(fā)現400多個(gè)神秘的湖泊,這些湖泊分布在南極冰縫附近,其中很多湖泊還是相通的,一部分水以虹吸的方式最終流向南大洋,頗為壯觀(guān)。
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美國的一個(gè)科研團隊曾在南極威蘭斯湖冰蓋上進(jìn)行鉆探,首次從冰下的湖泊里發(fā)現了生命的跡象,這個(gè)湖泊處在南極西部、距南極點(diǎn)約610公里的冰層下方約800米的地方,儲水量約57.6億立方米,雖然面積不及我國太湖的1/25,但是兩者的蓄水量卻差不多,不過(guò)屬于冰下咸水湖,且含鹽量較高。
科研人員鉆透冰層后,順著(zhù)鉆孔放了一臺水下攝像機下去進(jìn)行確認,經(jīng)過(guò)一番周折之后,攝像機橫臥在湖底,這時(shí)候湖底的景象才慢慢呈現了出來(lái)。鏡頭前是一片泥濘之地,湖水也很渾濁。由于攝像機像素不高,因此顯示的畫(huà)面畫(huà)質(zhì)不是很清晰,只能看出水中的顆粒粗大,就像當年海盜號火星探測器傳回的火星表面圖像那樣,是一種人類(lèi)從未見(jiàn)識過(guò)的場(chǎng)面。
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在很多人的印象中,南極冰川下方的環(huán)境應該極其惡劣,但科研人員發(fā)現威蘭斯湖水的溫度還不到零下1度,水溫比麥克默多站附近的海水還要稍暖一些,可以說(shuō)出人意料地適合一些生物生存,而湖水溫度之所以較高,主要是得益于由于上方的冰層施加壓力。
不僅如此,冰層融化時(shí)還有氧氣隨氣泡釋放到湖水中,有了這些氧氣,一些蠕蟲(chóng)、海星和其它海洋無(wú)脊椎動(dòng)物就能在湖底生存。美國北伊利諾伊大學(xué)的海洋古微生物學(xué)家里德·舍勒(Reed Scherer),通過(guò)分析湖底的淤泥發(fā)現一種名叫“硅藻”的古微生物的殼,這種生物呈圓盤(pán)形狀,鋸齒邊緣,并且表面有凹痕,根據推測距今可能有1000萬(wàn)-1500萬(wàn)年。
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除此之外,這個(gè)研究團隊后來(lái)又發(fā)現了差不多4000種單細胞生物,其中絕大部分疑靠湖底的沉積物為食,這些沉積物可追溯到距今至少約12萬(wàn)年以前。
研究還發(fā)現,這4000余種單細胞生物,有許多微生物將氨轉化為亞硝酸鹽。最常見(jiàn)的一種微生物,基本上占到所發(fā)現DNA序列的13%,它們以亞硝酸鹽為食并轉化為硝酸鹽。而其他微生物疑似以甲烷為食。
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可以說(shuō),這個(gè)發(fā)現或將解開(kāi)科學(xué)家多年的疑惑,那就是南極冰川融化,除了造成全球海平面上升外,還可能導致冰川下的微生物制造的幾十億噸的甲烷進(jìn)入到大氣圈,而甲烷也是一種溫室氣體,其溫室效應是二氧化碳的20余倍,屆時(shí)將會(huì )加速全球氣候變暖。
南極冰層下不明生物再現
然而,就在南極冰蓋下方的湖泊中發(fā)現古代生物跡象后,最近又有了新突破,那就是冰層下方又有不明生物出現,這是怎么回事呢?
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從一篇發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》的文章里了解到,科研人員在距離冰川前緣(下部邊界)260公里的菲爾希納冰架鉆探鉆井時(shí),意外發(fā)現冰下有不活動(dòng)的過(guò)濾生物群落,這個(gè)群落由海綿和可能隸屬海綿、海鞘、水螅綱或其他分類(lèi)的生物組成。
不過(guò)這些生物群落從哪里來(lái)、以什么為食以及總體分布情況仍有待進(jìn)一步研究。
總結
南極冰蓋下層無(wú)論是古代生物跡象被發(fā)現,還是近期所發(fā)現的不明微生物群落,都無(wú)不刷新了人類(lèi)的認知,竟然在如此嚴苛的環(huán)境下還有生物生存,這也或將顛覆科學(xué)家一直以來(lái)只通過(guò)液態(tài)水、氧氣來(lái)判斷地外天體有無(wú)生命存在的方法。
例如太陽(yáng)系排名第九的衛星土衛五,體積只有地球的1/600,但是擁有的水量卻比地球還多,而且太陽(yáng)系內不乏水量較多的衛星,是不是也可以采用南極冰蓋鉆探的方法確認有無(wú)地外生命呢?
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不過(guò),南極州大陸冰蓋較厚,約占全球陸地冰量的90%和全球淡水總量的70%,一旦全球氣候變暖達到臨界值,這里的冰川全部融化后,海平面將會(huì )上升60米,那些低海拔的沿海地區或者島國將會(huì )被一片汪洋大海所淹沒(méi),而且冰層中的遠古病毒或超級細菌也將隨著(zhù)水圈和大氣圈重新影響人類(lèi)。
因此我們要保護好地球環(huán)境。
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