“脏冰”生态系统

2018-12-17 09:05喧昼
科学之谜 2018年9期
关键词:冰架南极洲冰盖

喧昼

早在7亿年前,也就是我们现在所说的冰河时期,由于诸多原因,地球上温度骤降,地球表面从两极到赤道附近完全结冰,成了一个“大雪球”,许多动物因受不了严寒而死去。

那么在这个“大雪球”时期有没有生物存在呢?在此之前生活在地球上的生物,难道都没逃过这场灾难吗?科学家们认为,在冰河时期是有生物存在的。他们的线索来自于100年前由英國探险家罗伯特·福尔肯·斯科特在南极洲一个角落发现的冰架。

在20世纪初,斯科特一行人来到了南极。在寒冷的南极洲麦克默多海峡的一片冰架上,他们发现了有泥沙残存,并且冰架边缘附着盐和一些小型海洋生物的遗体,如扇贝、海胆。当时斯科特团队无法对这一现象做出解释,现在科学家们猜测这也许是南极洲的一个小型的生态系统。

那么问题来了,在南极洲如此严酷的环境下,这些小型生物是如何生存的呢?

对此科学家们做出了推测:首先,我们先了解一下南极洲冰架的形成。南极洲位于南极圈内,且终年获得的太阳辐射非常少,所以温度很低。在南半球寒冷的冬季,海水全部冻结,成为一片冰盖。夏季来临后,冰盖开始融化、崩塌,形成了漂浮于海上的冰山,而那些仍与大陆相连的冰架,由于是一个巨大的低温体,水会在冰架的底部继续冻结,形成向下生长的柱状冰晶。

我们都知道,海洋的浅滩处含有大量的泥沙和藻类植物,营养物质非常丰富。海洋的浅滩孕育了许多的小型海洋生物和微生物,这些泥沙和生物会被冻结于冰架的底部。由于冰架位于海面上方的部分暴露于空气中,在阳光直射和风的作用下,冰会慢慢升华。周而复始,冻结于冰架底部的泥沙和生物会渐渐被带上来,最后带到顶部。这样冰架顶部覆盖着大量黄色的泥沙等物,纯白的冰看上去就像是长了许多的黄斑点,所以被科学家们称作“脏冰”。

在“脏冰”上有许多圆形或近圆形的“小池塘”,半径大约是30厘米左右,是一个小型生态系统。“池塘”里生存着细菌和微生物,它们靠储存于冰中的磷酸盐和其他微量元素生存。充足的磷酸盐和微量元素足够这些微生物生活上几百万年了。

科学家们认为在冰河时期,“脏冰”生态系统是存在的,并且分布于地球将近12%范围的土地上。不过关于“脏冰”生态系统还有许多的疑问没有解决,例如“脏冰”上的“小池塘”里的水为什么没有结冰;被冻结的生物要经过多长时间才能到浮冰的上部,等等。

小贴士

冰架

冰架指的是与大陆架相连的冰体,集中分布于两极地区。冰架有大有小,大的冰架面积可达数万平方千米,是大多数极地动物的栖息地,也是我们人类驻扎于极地的最佳选择。我们所熟知的在海上漂浮的冰山就是冰架由于力、温度等因素崩解形成的。

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