芒果视频

地理環境

沃(wo)(wo)斯(si)托(tuo)(tuo)克(ke)湖位在(zai)南極洲(zhou)的(de)東部(bu)，長約為250公(gong)里(li)(li)，寬(kuan)約為50公(gong)里(li)(li)(在(zai)最長的(de)點上)，大約和五大湖中安大略(lve)湖的(de)大小相(xiang)(xiang)等。沃(wo)(wo)斯(si)托(tuo)(tuo)克(ke)湖被(bei)一個(ge)(ge)山脊分成兩個(ge)(ge)主(zhu)要的(de)盆(pen)地(di)構造，該(gai)山脊的(de)深(shen)度(du)約為200米(mi)(mi)(mi)。而兩個(ge)(ge)盆(pen)地(di)中，北方的(de)盆(pen)地(di)約深(shen)400米(mi)(mi)(mi)，南方的(de)盆(pen)地(di)約深(shen)800米(mi)(mi)(mi)。因為被(bei)沃(wo)(wo)斯(si)托(tuo)(tuo)克(ke)湖分為兩個(ge)(ge)盆(pen)地(di)構造，所(suo)以科學家(jia)們認(ren)為，這兩個(ge)(ge)獨立生態系(xi)的(de)化學、生物(wu)因子(zi)應該(gai)都(dou)不太相(xiang)(xiang)同。沃(wo)(wo)斯(si)托(tuo)(tuo)克(ke)湖面積(ji)15,690平方公(gong)里(li)(li)。估計的(de)湖水體(ti)積(ji)約為5400立方公(gong)里(li)(li)，且皆(jie)為未凍結的(de)淡(dan)水。2005年5月(yue)，科學家(jia)在(zai)湖的(de)中央發現了一座島(dao)嶼。

存在原因

沃(wo)斯托(tuo)克湖的(de)平均水(shui)溫(wen)為-3℃。使水(shui)在其凝固(gu)點以(yi)下還能(neng)以(yi)液態存在的(de)原因，認為是三種因素(su)共(gong)同作用造成(cheng)：

1、來自(zi)地心(xin)的熱力使湖底的溫(wen)度(du)上(shang)升，進而使水維持液態

2、厚(hou)重冰層造成(cheng)的(de)巨大壓(ya)力使(shi)水的(de)凝(ning)固點(dian)下(xia)降(jiang)

3、厚實的(de)冰層使(shi)湖水(shui)與南極(ji)地表寒冷的(de)空氣隔離

地(di)球上沒有任(ren)何地(di)方有濃(nong)度(du)如此之高(gao)的氧(yang)氣(qi)。任(ren)何在此生活(huo)的生物(wu)必(bi)須要有應付(fu)高(gao)氧(yang)氣(qi)濃(nong)度(du)的能力。它們必(bi)須演(yan)化出特(te)殊(shu)的構造(zao)，像是特(te)殊(shu)的酵素，確保它們不(bu)被高(gao)濃(nong)度(du)氧(yang)氣(qi)影響。

沃(wo)(wo)斯托克湖(hu)的(de)(de)環境與木星的(de)(de)其(qi)中(zhong)一個衛星，木衛二(er)非常相似。假若能(neng)在(zai)沃(wo)(wo)斯托克湖(hu)中(zhong)發現(xian)生物的(de)(de)存在(zai)，或許(xu)能(neng)夠(gou)為(wei)“木衛二(er)冰層下(xia)的(de)(de)海洋中(zhong)是(shi)否存在(zai)生命”的(de)(de)爭論提供有力的(de)(de)證據。

生態環境

沃(wo)(wo)斯托(tuo)克湖是(shi)(shi)一(yi)個貧(pin)養的(de)(缺少(shao)養分的(de))極端環境。湖水為氧氣(qi)(qi)的(de)過(guo)飽(bao)和(he)溶液(ye)，濃度約為一(yi)般(ban)淡(dan)水湖泊的(de)50倍。造成(cheng)(cheng)這個現象的(de)原(yuan)因(yin)極有可(ke)能是(shi)(shi)沃(wo)(wo)斯托(tuo)克湖上(shang)方的(de)沉重冰冠造成(cheng)(cheng)的(de)壓力(li)。氧氣(qi)(qi)及其他氣(qi)(qi)體(ti)(ti)不只溶解在(zai)(zai)(zai)水中，還形(xing)成(cheng)(cheng)晶(jing)籠(long)(clathrate)。晶(jing)籠(long)是(shi)(shi)指(zhi)溶于(yu)水中的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分子，在(zai)(zai)(zai)水結冰時(shi)，被二(er)十幾個水分子所圍成(cheng)(cheng)之正十二(er)面體(ti)(ti)關起來(lai)的(de)晶(jing)體(ti)(ti)結構。晶(jing)籠(long)結構的(de)外表看起來(lai)就像(xiang)是(shi)(shi)冰塊一(yi)般(ban)。這種晶(jing)籠(long)只在(zai)(zai)(zai)高壓環境，例如沃(wo)(wo)斯托(tuo)克湖或深(shen)海形(xing)成(cheng)(cheng)，在(zai)(zai)(zai)一(yi)般(ban)壓力(li)下是(shi)(shi)不穩定的(de)。因(yin)為這樣，當水從(cong)沃(wo)(wo)斯托(tuo)克湖被釋放出來(lai)時(shi)，可(ke)能會像(xiang)搖過(guo)的(de)汽水一(yi)樣噴(pen)出。

發現研究

1960年，俄國地理學家(jia)安德里(li)．卡皮查飛越沃斯托克地區上空，發現冰原上有一個(ge)(ge)巨大的(de)平坦地區。他認(ren)為冰川下有一個(ge)(ge)湖。但這個(ge)(ge)看(kan)法在當時沒有引起人們的(de)重(zhong)視(shi)。

在(zai)(zai)1996年(nian)，俄羅斯和英(ying)國(guo)的(de)科學家借由許多資料的(de)分析(xi)，發現了這個湖(hu)的(de)存在(zai)(zai)。這些(xie)(xie)資料包括了透(tou)冰雷(lei)達(da)、鐳(lei)射高度計(ji)及重力測量儀。科學家已證實，沃斯托克湖(hu)擁(yong)有大(da)量的(de)液態水(shui)(shui)，盡管這些(xie)(xie)水(shui)(shui)被封(feng)存在(zai)(zai)厚實的(de)冰冠(guan)之下。因此沃斯托克湖(hu)有可能是地球上水(shui)(shui)量變(bian)動(dong)最小(xiao)的(de)湖(hu)泊。它所擁(yong)有的(de)水(shui)(shui)非常古老(lao)，大(da)約(yue)在(zai)(zai)一百萬年(nian)前形成。

核心

在(zai)沃斯托(tuo)克(ke)研(yan)究站的(de)研(yan)究者們，在(zai)1998年挖出了(le)(le)世界上最長的(de)冰核(即冰的(de)核心，其中的(de)氣(qi)泡能(neng)夠(gou)紀錄(lu)過去此(ci)地區的(de)大氣(qi)組成)。俄國及(ji)美國的(de)研(yan)究團隊鉆入(ru)3623米深(shen)。檢驗(yan)發現，冰核最底部約有420,000年的(de)歷史。這(zhe)表示沃斯托(tuo)克(ke)湖至少五十萬(wan)年前就已經被封在(zai)冰層之下了(le)(le)。為避免可(ke)能(neng)的(de)污染(ran)，鉆探作業(ye)在(zai)距(ju)離湖120米處停止(zhi)，且(qie)鉆探的(de)孔也被封住。

在(zai)這個冰核中(zhong)，尤其是核心底部(bu)凍結的(de)湖水，找到了微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)活動的(de)證據。這使(shi)科(ke)學家認為沃斯托克(ke)湖這類的(de)環境(jing)仍能有(you)生(sheng)(sheng)命存在(zai)。沃斯托克(ke)湖是個非常獨(du)特的(de)棲(qi)息地，棲(qi)息在(zai)此的(de)可能包(bao)括古菌及五十萬年前演化出(chu)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)。

在(zai)2005年，一(yi)個由德國、日本及俄羅斯科學家(jia)組成的(de)(de)(de)(de)研究小組發現，沃斯托(tuo)克湖(hu)有(you)(you)潮汐現象。隨著(zhu)太(tai)陽及月亮相(xiang)(xiang)對位置的(de)(de)(de)(de)改變(bian)，湖(hu)水(shui)表(biao)面有(you)(you)1-2厘米的(de)(de)(de)(de)升(sheng)降。這(zhe)(zhe)些研究者推(tui)測，湖(hu)水(shui)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)運動就像幫(bang)(bang)浦(pu)一(yi)樣，使整個湖(hu)泊的(de)(de)(de)(de)水(shui)循環運動。倘若(ruo)湖(hu)中有(you)(you)微生物存(cun)(cun)在(zai)，這(zhe)(zhe)對它們的(de)(de)(de)(de)生存(cun)(cun)有(you)(you)相(xiang)(xiang)當大的(de)(de)(de)(de)幫(bang)(bang)助，因為湖(hu)中的(de)(de)(de)(de)物質可借(jie)由這(zhe)(zhe)種運動循環。

2006年1月，由美國哥(ge)倫比亞大學科學家(jia)羅賓·貝爾領導的研究小組，利用最(zui)新的衛星影像、測高與(yu)透冰(bing)雷達(da)資(zi)料，首次估算出(chu)它(ta)們(men)的大小及深度(du)，結果(guo)發表在2月份的《地球(qiu)物(wu)理(li)研究通訊》上。這兩(liang)個湖(hu)被(bei)命名為90°E湖(hu)及蘇維埃湖(hu)(Lake Sovetskaya)。這兩(liang)個湖(hu)被(bei)埋在約4000米厚(hou)的冰(bing)層下，90°E湖(hu)面積約為2000平(ping)(ping)方公里，面積略(lve)等于臺(tai)北縣(xian)；蘇維埃湖(hu)略(lve)小、約1600平(ping)(ping)方公里。

科學(xue)家(jia)認為，南(nan)極(ji)的(de)(de)(de)各(ge)個地下水(shui)(shui)(shui)體可能由活水(shui)(shui)(shui)河(he)(he)流網連接(jie)在(zai)(zai)(zai)一起。冰河(he)(he)學(xue)家(jia)鄧肯(ken)·溫納姆(mu)(Duncan Wingham，來自倫(lun)敦(dun)(dun)大(da)(da)學(xue)學(xue)院(yuan))及馬丁(ding)·斯(si)格特(Martin Siegert，來自布里斯(si)托(tuo)大(da)(da)學(xue))在(zai)(zai)(zai)2006年的(de)(de)(de)《自然(ran)(ran)》上發(fa)表了一篇文章說明了這(zhe)個理論。他們(men)代表倫(lun)敦(dun)(dun)大(da)(da)學(xue)自然(ran)(ran)環境研究委員(yuan)會(hui)極(ji)地觀(guan)測(ce)與模(mo)擬中心進(jin)行(xing)(xing)這(zhe)項觀(guan)測(ce)。他們(men)使(shi)用(yong)歐洲航天局的(de)(de)(de)ERS-2衛(wei)星，以(yi)雷達對南(nan)極(ji)東(dong)部(bu)進(jin)行(xing)(xing)觀(guan)察(cha)，結果發(fa)現一些相(xiang)隔數(shu)百公里的(de)(de)(de)場所，其表面高度變化(hua)是相(xiang)同的(de)(de)(de)，這(zhe)使(shi)他們(men)相(xiang)信該處有水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)運動(dong)(dong)存在(zai)(zai)(zai)。科學(xue)家(jia)相(xiang)信在(zai)(zai)(zai)各(ge)河(he)(he)流間(jian)經常會(hui)發(fa)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)流動(dong)(dong)，相(xiang)當于泰晤士(shi)河(he)(he)的(de)(de)(de)規(gui)模(mo)。在(zai)(zai)(zai)絕大(da)(da)多數(shu)時間(jian)這(zhe)個流量非常小(xiao)，但(dan)因為冰層厚度的(de)(de)(de)變化(hua)進(jin)而使(shi)湖(hu)泊(bo)的(de)(de)(de)壓力改變。當一個湖(hu)泊(bo)的(de)(de)(de)壓力過(guo)大(da)(da)時便(bian)會(hui)發(fa)生(sheng)洪水(shui)(shui)(shui)，迫使(shi)一個湖(hu)泊(bo)的(de)(de)(de)湖(hu)水(shui)(shui)(shui)沿著河(he)(he)道流向(xiang)另(ling)一個湖(hu)泊(bo)。

2012年(nian)1月(yue)3日，《自然》雜志對2012年(nian)的重要科學發現及(ji)事件進(jin)(jin)行(xing)了展望，俄羅斯研究人(ren)員希望能夠(gou)完(wan)成(cheng)對南極洲冰(bing)原(yuan)10到50米的冰(bing)層鉆探(tan)，從而可(ke)以接觸到沃斯托克湖(hu)進(jin)(jin)行(xing)科學研究。

2012年(nian)2月，經過長達(da)20年(nian)的(de)努力(li)，俄羅斯(si)科(ke)學(xue)家(jia)最終鉆透近4000米的(de)南極(ji)冰(bing)(bing)層，抵達(da)已(yi)經被埋入(ru)冰(bing)(bing)層下2000萬年(nian)之久的(de)沃(wo)斯(si)托克(ke)湖(hu)。美國蒙大拿州大學(xue)生物學(xue)家(jia)、資深南極(ji)研究員約翰·普(pu)利斯(si)庫教(jiao)授表示，他認為能(neng)夠在湖(hu)中發現奇特生物。

2012年3月(yue)1日，俄羅斯南極科(ke)考人員在(zai)南極中山(shan)站舉(ju)行的學術交流(liu)會后表示，俄羅斯已經取得沃斯托克湖的部分(fen)水樣(yang)，將(jiang)通過(guo)分(fen)析(xi)研究，進一(yi)步了解該湖泊(bo)水質、湖水中是否(fou)存在(zai)生命形態等。

分析

俄羅(luo)斯的科學家進行(xing)沃(wo)斯托(tuo)克湖的鉆(zhan)探計劃，在2007年可以(yi)鉆(zhan)透(tou)3600米左(zuo)右(you)的冰層(ceng)，并取得湖水進行(xing)分析。

關于南極冰(bing)(bing)層下(xia)(xia)(xia)(xia)冰(bing)(bing)川下(xia)(xia)(xia)(xia)湖(hu)泊(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)存在是上個世(shi)紀(ji)70年代通過機(ji)載雷達探通技術預測出的(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)川－－蘭伯特冰(bing)(bing)川下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)沃(wo)斯托克(ke)(ke)(ke)(ke)湖(hu)到1996年才發(fa)現(xian)(xian)。迄今，已經發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)川下(xia)(xia)(xia)(xia)湖(hu)泊(bo)不(bu)少于70個。這(zhe)些湖(hu)泊(bo)在保護與大(da)氣層隔絕(jue)數百萬年的(de)(de)(de)(de)(de)原始(shi)環境方(fang)面(mian)可(ke)(ke)能(neng)起著獨特的(de)(de)(de)(de)(de)作用。一項(xiang)令人吃驚的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)表明，沃(wo)斯托克(ke)(ke)(ke)(ke)湖(hu)冰(bing)(bing)芯含有(you)由冰(bing)(bing)川下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)水冷卻而(er)形成的(de)(de)(de)(de)(de)很(hen)多(duo)米長的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing).世(shi)界(jie)溫度(du)較(jiao)低地方(fang),1983年7月21日，在南極洲的(de)(de)(de)(de)(de)沃(wo)斯托克(ke)(ke)(ke)(ke)記錄下(xia)(xia)(xia)(xia)低溫攝氏零(ling)下(xia)(xia)(xia)(xia)89.2度(du)。那(nei)比正(zheng)常室(shi)溫低100度(du)！這(zhe)個至少三(san)千萬年歷史的(de)(de)(de)(de)(de)湖(hu)泊(bo)是太(tai)陽(yang)系其(qi)它(ta)星球的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)封海(hai)洋的(de)(de)(de)(de)(de)一個樣品，有(you)科學家認為沃(wo)斯托克(ke)(ke)(ke)(ke)湖(hu)可(ke)(ke)能(neng)擁(yong)有(you)一些從未發(fa)現(xian)(xian)過的(de)(de)(de)(de)(de)生命(ming)形式(shi)，但科學界(jie)現(xian)(xian)時的(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)法是﹐由于沃(wo)斯托克(ke)(ke)(ke)(ke)湖(hu)過于遠離面(mian)層影響﹐除了(le)最原始(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)之外﹐不(bu)可(ke)(ke)能(neng)有(you)其(qi)它(ta)東西(xi)。