南極冰原下面的湖泊可能比以前想象的更宜人，使它們能夠容納更多的微生物。

這是一項新研究的發現，它可以幫助研究人員確定尋找微生物的最佳地點，這些微生物可能是該地區特有的，已經被隔離並單獨進化了數百萬年。這項工作甚至可以幫助我們瞭解圍繞木星和土星執行的冰衛星表面下的類似湖泊，以及火星上的南部冰帽。

在南極洲厚厚的冰蓋下可以形成湖泊，在那裡，冰的重量在底部造成巨大的壓力，降低了冰的熔點。再加上下面岩石的溫和加熱和上面冷空氣帶來的冰的保溫，液態水就這樣形成了水池。

在南極冰蓋下發現了400多個這樣的“冰下”湖泊，其中許多湖泊彼此隔絕，與大氣隔絕已有數百萬年。

這意味著，這些湖泊中的任何生命都可能同樣古老，這為我們提供了一個視角，讓我們瞭解生命是如何在持續的極端寒冷條件下適應和進化的，這種情況在地球歷史上曾經發生過。

考察隊已經成功地鑽入冰蓋邊緣的兩個小型冰川下湖泊，那裡的水可以迅速流入或流出。這些調查揭示了冰層下的微生物生命，但隔離在中央冰蓋下的較大湖泊是否包含並維持生命仍然是一個懸而未決的問題。

今天發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一項研究表明，來自倫敦帝國理工學院、里昂大學和英國南極調查局(British Antarctic Survey)的研究人員發現，冰下湖泊可能比它們最初表現出來的更適宜居住。

由於無法接觸陽光，這些環境中的微生物不能透過光合作用獲得能量，而是透過處理化學物質獲得能量。它們集中在湖床上的沉積物中，那裡被認為是生命最可能存在的地方。

然而，為了使生命分佈更廣，從而更容易取樣和檢測，湖中的水必須混合——必須流動——這樣沉積物、營養物質和氧氣才能更均勻地分佈。

在地球表面的湖泊中，這種混合是由風和來自太陽的熱量引起的，引起對流。由於這兩種物質都不能作用於冰下湖泊，因此可以假定沒有混合。

然而，這項新研究背後的團隊發現，另一種熱源足以在大多數冰下湖泊中引起對流。這種熱量是地熱能:來自地球內部，由地球形成時剩餘的熱量和放射性元素的衰變結合而產生。

研究人員計算出，這種熱量可以刺激冰下湖泊的對流，使沉積物的小顆粒懸浮，並移動氧氣，使更多的水體適合生命生存。

里昂大學(University of Lyon)和英國南極調查局(British Antarctic Survey)的首席研究員路易斯·庫斯頓博士(Dr. Louis Couston)說:“在南極冰蓋下與世隔絕數百萬年的湖泊中的水並非靜止不動;水流實際上是非常動態的，足以使細小的泥沙懸浮在水中。隨著水的動態流動，整個水體可能是可居住的，即使更多的生命仍然集中在地板上。“這改變了我們對這些棲息地工作方式的認識，也改變了我們未來對它們進行探索時取樣的計劃。”

研究人員的預測可能很快就會得到驗證，因為一個來自英國和智利的團隊計劃在未來幾年內對一個名為CECs湖的湖泊進行取樣。在整個湖水深處採集的樣本將顯示微生物生命存在的地方。

預測也可以用於生成理論對生活在太陽系的其他地方,作為合著者教授馬丁•Siegert格蘭瑟姆研究所氣候變化和環境的聯合帝國,解釋道:“現在我們的眼睛轉向預測物理條件在冰冷的衛星和行星液態水水庫。在地球和冰冷的衛星上，冰下水囊的物理性質是相似的，但地球物理背景是完全不同的，這意味著我們正在研究新的模型和理論。

“隨著以冰凍衛星為目標的新任務和不斷增強的計算能力，這是天體生物學和尋找地球以外生命的大好時機。”

摘自：

https://phys.org/news/2021-02-lakes-isolated-beneath-antarctic-ice.html