2019年是個不同尋常的一年,全球極端天氣多發。
早在2019年初就有科學研究預測格陵蘭和南極冰蓋的大量融水將進入海洋,大量融化的水的匯入海洋會對洋流造成嚴重破壞,從而產生了更多的極端天氣事件。隨著2019年的過去和2020年的到來,那些預測的事實基本都成真了,就目前來講格陵蘭島確實有大量融水進入海洋,南極冰蓋也消失了不少,同時全球的冬季平均溫度也有所上升。
南極冰蓋融水對海洋很有危害,比如會讓大西洋深層水迴圈顯著減弱,從而影響沿海洋流,這造成了中美洲、加拿大東部和北極高地的氣溫升高,同時西北歐的氣候變暖會有所減弱。在我們為南極冰蓋的融化感到嘆息時,也應當適當瞭解南極冰蓋下的特殊生態環境,只有當我們對南極有所瞭解,才能感覺到南極冰蓋融化的遺憾與痛心。
南極冰蓋下存在淡水湖,南極東部和中部的冰川下沃斯托克湖是世界上最大的淡水湖之一,這個大湖被發現已有24年了。沃斯托克湖是個超級古老的湖,雖然環境十分極端,但也是微生物的生存環境,很多微生物可以生存在這種極端的環境下,超乎了我們的想象,也超乎了生命的忍耐力。
另外,南極冰蓋下的沃斯托克湖又是氣候變化的記錄器,每當地球氣候發生變化時,沃斯托克湖的環境也會相應變化,所以在沃斯托克湖上安置科學探測器可以直接反映出地球的氣候情況。不過,安置這種科學探測器非常困難,因為南極冰蓋非常厚,需要打很深的孔才能把探測器放置下去。
在南極,冰下湖很普遍也很常見,因為冰是很好的熱絕緣體,只要冰足夠厚,冰就可以在地熱加熱下達到壓力融化溫度。水在重力和冰壓力的作用下流動,並聚集在受地形和冰面坡度控制的水文環境中。所以冰下能存在流動的水。
早在1960年代後期,科學家便使用能穿透冰的雷達發現了冰下湖泊。因為冰水介面的無線電波反射是平坦,明亮且光滑的,與周圍床層的反射不同,所以可以透過儀器發現冰下湖。不過,由於無線電波被吸收在水中,因此衛星無法測量冰川下湖的深度,所以要想測量冰下湖的水深,只能依靠其它測量工具。
衛星測高儀可以識別出冰川下的湖面,因為落冰和浮冰之間的冰流動力學變化經常會導致冰蓋平整。人們利用這些資料,對這些資料進行組合分析,發現了400多個冰下湖泊的記錄,有100多個湖泊是活的,也就是流動性非常好的。
不過雖然南極冰蓋下有很多冰下湖,但並不是所有的冰下湖都一樣,它們也有不同的特徵。
南極冰原中心以下地形谷的深水湖泊更可能是古老的湖泊系統,非常適合極端和孤立的生物的可居住環境,湖下的生物已經發展了數百萬年,所以說這裡面的生物也是很古老的,因此能作為氣候變化的記錄器,能提供南極冰消作用的直接證據。
相比之下,雖然靠近冰原邊緣的湖泊不太可能是古老的,而其沉積物很可能因地面冰的存在而被改變,但它們的水將提供有關更廣泛的冰川下水資源狀況的資訊。
冰下湖泊並不是南極洲唯一的水環境形式,研究已經確定了南極下面可能滲入地下水的沉積盆地。由於生物地球化學過程,沉積盆地含有甲烷,可以透過直接測量和取樣進行測試。
南極洲包含各種各樣的冰下環境,我們的探索才剛剛。在過去的十年中,冰川下湖泊勘探科學穩步發展。我們不知道南極下面的原始環境有沒有受到氣候變化的干擾,雖然可能在十年內完成對冰下湖的探索,但要全面瞭解南極冰下的複雜環境將需要更長的時間。
總得來講,2019年的極端天氣情況已經對南極冰蓋有了影響了,並且已經有部分冰蓋融化到了海水裡。而南極冰蓋下的湖泊是個很原始的生態環境,裡面的生物也可能很古老,隨著南極冰蓋的一點一點被剝離,冰下湖的生物能適應突然而來的新環境麼?目前尚不知道氣候升溫是否對南極冰下湖造成了影響,但至少冰上的環境已經有了影響。
2019年是個不同尋常的一年,全球極端天氣多發。
早在2019年初就有科學研究預測格陵蘭和南極冰蓋的大量融水將進入海洋,大量融化的水的匯入海洋會對洋流造成嚴重破壞,從而產生了更多的極端天氣事件。隨著2019年的過去和2020年的到來,那些預測的事實基本都成真了,就目前來講格陵蘭島確實有大量融水進入海洋,南極冰蓋也消失了不少,同時全球的冬季平均溫度也有所上升。
南極冰蓋融水對海洋很有危害,比如會讓大西洋深層水迴圈顯著減弱,從而影響沿海洋流,這造成了中美洲、加拿大東部和北極高地的氣溫升高,同時西北歐的氣候變暖會有所減弱。在我們為南極冰蓋的融化感到嘆息時,也應當適當瞭解南極冰蓋下的特殊生態環境,只有當我們對南極有所瞭解,才能感覺到南極冰蓋融化的遺憾與痛心。
南極冰蓋下存在淡水湖,南極東部和中部的冰川下沃斯托克湖是世界上最大的淡水湖之一,這個大湖被發現已有24年了。沃斯托克湖是個超級古老的湖,雖然環境十分極端,但也是微生物的生存環境,很多微生物可以生存在這種極端的環境下,超乎了我們的想象,也超乎了生命的忍耐力。
另外,南極冰蓋下的沃斯托克湖又是氣候變化的記錄器,每當地球氣候發生變化時,沃斯托克湖的環境也會相應變化,所以在沃斯托克湖上安置科學探測器可以直接反映出地球的氣候情況。不過,安置這種科學探測器非常困難,因為南極冰蓋非常厚,需要打很深的孔才能把探測器放置下去。
在南極,冰下湖很普遍也很常見,因為冰是很好的熱絕緣體,只要冰足夠厚,冰就可以在地熱加熱下達到壓力融化溫度。水在重力和冰壓力的作用下流動,並聚集在受地形和冰面坡度控制的水文環境中。所以冰下能存在流動的水。
早在1960年代後期,科學家便使用能穿透冰的雷達發現了冰下湖泊。因為冰水介面的無線電波反射是平坦,明亮且光滑的,與周圍床層的反射不同,所以可以透過儀器發現冰下湖。不過,由於無線電波被吸收在水中,因此衛星無法測量冰川下湖的深度,所以要想測量冰下湖的水深,只能依靠其它測量工具。
衛星測高儀可以識別出冰川下的湖面,因為落冰和浮冰之間的冰流動力學變化經常會導致冰蓋平整。人們利用這些資料,對這些資料進行組合分析,發現了400多個冰下湖泊的記錄,有100多個湖泊是活的,也就是流動性非常好的。
不過雖然南極冰蓋下有很多冰下湖,但並不是所有的冰下湖都一樣,它們也有不同的特徵。
南極冰原中心以下地形谷的深水湖泊更可能是古老的湖泊系統,非常適合極端和孤立的生物的可居住環境,湖下的生物已經發展了數百萬年,所以說這裡面的生物也是很古老的,因此能作為氣候變化的記錄器,能提供南極冰消作用的直接證據。
相比之下,雖然靠近冰原邊緣的湖泊不太可能是古老的,而其沉積物很可能因地面冰的存在而被改變,但它們的水將提供有關更廣泛的冰川下水資源狀況的資訊。
冰下湖泊並不是南極洲唯一的水環境形式,研究已經確定了南極下面可能滲入地下水的沉積盆地。由於生物地球化學過程,沉積盆地含有甲烷,可以透過直接測量和取樣進行測試。
南極洲包含各種各樣的冰下環境,我們的探索才剛剛。在過去的十年中,冰川下湖泊勘探科學穩步發展。我們不知道南極下面的原始環境有沒有受到氣候變化的干擾,雖然可能在十年內完成對冰下湖的探索,但要全面瞭解南極冰下的複雜環境將需要更長的時間。
總得來講,2019年的極端天氣情況已經對南極冰蓋有了影響了,並且已經有部分冰蓋融化到了海水裡。而南極冰蓋下的湖泊是個很原始的生態環境,裡面的生物也可能很古老,隨著南極冰蓋的一點一點被剝離,冰下湖的生物能適應突然而來的新環境麼?目前尚不知道氣候升溫是否對南極冰下湖造成了影響,但至少冰上的環境已經有了影響。