科學家在南極冰層下搜尋生命跡象 | 環境資訊中心

科學家在南極冰層下搜尋生命跡象

艾茲沃斯湖百萬年來一直是世界上最孤立的地方,其中是否存有生命跡象?

2012年12月10日
本報2012年12月10日綜合外電報導,沈瑞筠編譯,蔡麗伶審校

一群英國科學家12月初飛到南極,在冰層下3公里深、大小約15平方公里的冰下湖,開始非凡的生命搜尋。

這項研究將搜索太陽系的其他生物跡象,冰面的補給站正在補充補給品(照片提供:英國南極調查局)

這群研究者加入這個已經在西南極冰蓋設立營地的工程師團隊。即便整個12月西南極冰棚日夜都有陽光照射,氣溫仍遠低於冰點。

接下來,研究團隊將使用無菌的熱水鑽頭鑽向「艾茲沃斯冰下湖」(Lake Ellsworth),以取得水及沈積物樣本,這些樣本可能與世隔絕超過百萬年。

如果在湖中發現生命跡象潛藏其中,它已經獨立演化至少10萬年或更久的時間。科學家希望瞭解是否有生物可以承受這麼惡劣的環境,如果有的話,下一個問題則是生命是如何適應這麼惡劣的環境。

這些問題的答案將有助於我們瞭解地球上的生命及太陽系其他生物跡象探索──如木星衛星歐羅巴(Europa)上冰層覆蓋的海洋。

德倫大學(Durham University)的地質學者Mike Bentley指出,「極端環境讓我們瞭解什麼是限制生命發展的條件,如果我們發現生物無法在某些特定狀態環境生存,會更瞭解生命的極限。」

南極有超過360個冰下湖,艾茲沃斯湖是其中之一;這些冰下湖是因為地心的熱度融化冰河底所形成的。地球上不適生存的環境讓人難以想像,任何居住在這些冰下湖中的生命體並沒有空氣補給、必須在零度下奮力求生、只有少數養分、面對完全的黑暗及龐大的水壓。

探索生命跡象只是整個艾茲沃斯湖調查的一部份。透過研究湖床抽出的沈積物,科學家們期待瞭解上方冰河的大小變化時機、及隨著時間推移在地環境改變情形。研究團隊將以一週的時間為三天的探勘作業預做準備,探勘將於12月12日展開。為了鑿出通往冰下湖的孔洞,工程師製作了3.4公里長的管子,這條管子的材質需要支撐它自己及末端噴嘴的重量。他們將管子注入攝氏90度的潔淨熱水,自前端噴嘴噴出以融解出穿越冰棚的通道。

一旦團隊突破抵達冰下湖,在通道再次結冰前他們將有24小時的時間以強烈紫外光在通道口滅菌、並將儀器設備放入湖水中蒐集他們所需要的樣本。

英國南安普敦國家海洋學中心(National Oceanography Centre)的Matt Mowlem博士介紹:「要在緊迫的24小時內完成所有第一次操作的科學項目是件很刺激的事。」科學家將使用接近6公尺長、四百公斤重的探針,在150公尺深的湖中不同水深處取水樣。預定12月18日會收到第一批水樣。研究團隊還設計了兩款挖取湖床沈積物的採樣器。

負責本項計畫英國籍的南極調查工程師Chris Hill在南極透過電話向記者表示,此地早上起床時帳棚內的溫度大概介於-15~-20℃,而室外溫度則可低到-25℃且,無風卻冷入骨髓。

研究團隊將在冰上耗費6週,整個營地的中央是一頂內設廚房、用餐區及辦公設備的帳棚,周遭環繞著幾頂用來睡覺用的小帳棚。遇到暴風雪時,能見度會下降到5公尺以下。Hill說明,「一旦我們開始鑽洞我們便無法停止,不然管子就會結冰。我們將有一週半到兩週的時間維持24小時輪班模式,不管天候如何我們都得繼續進行。」

雖然所有裝備都在英國完成測試,但在英國無法完全模擬研究團隊在南極會遇到的狀況。Hill表示,「我們所做的每件事都是新的,我們將比所有使用過熱水鑽頭的團隊鑽得更深、並在鑽探過程比任何鑽探團隊更乾淨(無菌)、我們用了兩組專門為這次的任務量身打造的設備。這每一件事都讓我夜裡難以成眠。」

研究團隊將在南極度過聖誕節及新年,在冰上停留到1月。即便面對冰涼的荒野及整個過程困難重重,無法成行的人仍非常羨慕他們。留在英國的Mowlem博士則說,「他們將會有一個非常寒冷的聖誕節,我寧可呆在這兒。」

※ 參考資料:英國衛報