冰下不但有水,還有火。2004年和2005年的夏天,一個美英聯(lián)合科考隊通過雷達(dá)、磁力儀和引力測量儀等,在南極西部的松島冰川附近進行了空中勘察,令人驚訝的是,在冰下近千米的地方傳來了強烈的雷達(dá)信號。科爾和科考隊的另一位科考人員戴維·瓦烏漢對信號進行分析后得出結(jié)論:雷達(dá)反射信號來自于巨大火山噴發(fā)后遺留下來的火山灰和巖石。
冰蓋下的南極大陸板塊活動可能造成海平面抬升。
南極冰下的卡斯特茲火山大約在2000年前猛烈噴發(fā),這次火山噴發(fā)的猛烈程度相當(dāng)于1980年美國圣海倫火山噴發(fā)的強度。直到今天,卡斯特茲火山上仍然少有積冰,表明火山下面的地?zé)峄顒尤匀缓芑钴S。2011年和2012年,地震儀在南極西部又檢測到了火山活動發(fā)出的隆隆聲。
美國加州大學(xué)的圖拉茲克對南極冰下隱秘的冰與火的世界非常感興趣。2012年12月,由一長隊拖車組成的勘探隊從麥克默多科考站向800千米以外的惠蘭斯湖出發(fā),每輛拖車后面都拖著一長溜安置在雪橇上的集裝箱,這些集裝箱里裝著將近500噸重的各種探測儀器和設(shè)備。由于這種集裝箱本來是用于船上運輸?shù)?,所以在南極這片風(fēng)雪肆虐起伏不平的雪地上拖拉向前顯然非常困難。
來自惠蘭斯湖底的第一張照片
當(dāng)勘探隊抵達(dá)遙遠(yuǎn)偏僻的目的地后,1月中旬,圖拉茲克等60名科學(xué)家也從麥克默多科考站飛抵這里,他們要在這個月月底溫度繼續(xù)下降之前,鉆出一個通往冰下800米深惠蘭斯湖的冰洞,然后將各種探測儀器和設(shè)備一件件地從鉆孔中墜放下去,以用于測量冰下環(huán)境的各種數(shù)據(jù),收集樣本,然后將探測到的一切帶回去分析研究。
圖拉茲克清楚記得最后鉆通冰層抵達(dá)惠蘭斯湖,并取得湖底淤泥樣本那一天的情景。他說:“人們將湖泥緊緊握在手中,在他們眼里,這是此次南極探險最珍貴的紀(jì)念品。我們在這里度過了一個星期又一個星期的艱難日子,此時此刻,我們終于有了可以觸摸到的、實實在在的證據(jù),表明在我們的腳底下,并不是只有冰,還有令我們驚訝不已的東西?!?/p>
從鉆孔中降下的儀器設(shè)備包括一個測量湖床溫度的傳感器。在此之前,人們只能根據(jù)一些間接的蛛絲馬跡判斷南極冰下深處可能比較溫暖。圖拉茲克說:“溫度測量結(jié)果表明那里真的極熱,就像黃石公園的熱泉那么熱。”在地球其他3.5萬處地?zé)釡囟葴y量中,只有100處的溫度高于惠蘭斯湖床。
科學(xué)家不知道為什么南極西部冰層下會這么熱?為什么冰層下會有如此劇烈的火山活動?據(jù)推測,可能是那里的地殼比較薄的緣故。圖拉茲克指出,美國西部的內(nèi)華達(dá)山脈和猶他州的鹽湖城之間的區(qū)域就是一個相類似的例子,這兩處的地塊在逐漸分開的過程中,地殼巖圈向外延伸,產(chǎn)生大量地?zé)?,?dǎo)致火山活動增多。
此圖清楚地顯示了位于冰蓋下惠蘭斯湖水中的銨離子的產(chǎn)生情況。
或者,南極冰下湖的高溫是因冰而產(chǎn)生的,雖然這聽起來似乎有些不可思議。研究人員的解釋是,在過去幾百萬年的時間里,南極西部冰層經(jīng)歷了多次增長和萎縮,冰層變厚時,會擠壓地殼,冰層融化時,地殼會向上反彈。隨著地殼的上下起伏運動,黏稠的地幔也隨之變得更為活躍,釋放出大量地?zé)帷?