南极洲冰川涌出血红色液体，“血瀑布”成因是红藻还是盐水？

摘要：在1911年英国“特拉诺瓦”号（Terra Nova）前往南极探险期间，地质学家托马斯·格里菲斯·泰勒（Thomas Griffith Taylor）看到了一个可怕的景象。在探索位于南极洲东部的泰勒谷的泰勒冰川时，泰勒发现了一种鲜红色的流出物，从冰川的末端渗出

南极洲“血瀑布”

科学家们花了一个世纪才弄清楚“血瀑布”深红色水的原因，以及它是如何从冰川流出的。

在1911年英国“特拉诺瓦”号（Terra Nova）前往南极探险期间，地质学家托马斯·格里菲斯·泰勒（Thomas Griffith Taylor）看到了一个可怕的景象。在探索位于南极洲东部的泰勒谷的泰勒冰川时，泰勒发现了一种鲜红色的流出物，从冰川的末端渗出。泰勒将这个奇怪的深红色瀑布命名为“血瀑布”。

尽管看起来像美国恐怖、科幻与奇幻小说作家霍华德·菲利普·洛夫克拉夫特（Howard Phillips Lovecraft）笔下的文学作品《疯狂山脉》里的东西，然而，“血瀑布”诡异的红色有一个完美的逻辑解释。当时，泰勒和他同时代的人推测，红色流出物可能是红藻出现的结果，但后来的研究发现，这种色调是富含铁的高盐水造成的结果。

尽管有了这样的科学解释，但是仍有很多关于看似“流血”的冰川的事情继续吸引着科学家的注意。

“特拉诺瓦”号远洋船

“特拉诺瓦”号探险队，又名英国南极探险队，是由罗伯特·福尔肯·斯科特（Robert Falcon Scott）船长于1910年至1913年带领的一次远航探险任务，主要目标是成为第一批到达地理南极点的人类。也就是说，这次考察还试图进行地质和生物研究。

1910年6月15日，“特拉诺瓦”号从威尔士首府加的夫市起航。在南非、澳大利亚和新西兰停留筹款和补给后，探险队于1911年1月初到达南极洲罗斯岛，并在埃文斯角（Evans Cove）建立了一个基地。

这支探险队被分成几个小队，斯科特的探险队最终于1912年1月17日到达南极点，却发现由罗阿尔德·阿蒙森（Roald Amundsen）带领的挪威探险队在34天前就已经到达了南极点。他们在返程途中不幸去世，斯科特最后的日记记录日期是3月29日。

泰勒冰川上“血瀑布”

然而，另外两个“特拉诺瓦”号探险队的运气要好一些。1911年冬天，一支队伍在罗伯逊湾的一间小屋里度过，探险的后半段在埃文斯湾附近度过。另一支队伍，包括泰勒，开始沿着麦克默多湾以西的沿海地区进行地质调查。

在这次探险中，泰勒在麦克默多干谷发现了一条冰川，这是一个罕见的缺乏冰雪覆盖的地区。这座冰川后来被命名为“泰勒冰川”，附近的山谷被命名为“泰勒谷”。

在研究泰勒冰川时，泰勒的团队在冰川的末端观察到一种奇特的现象：一条深红色的瀑布从冰川渗出，流入邦尼湖（Lake Bonney）。它看起来像血，令人不安，与南极洲的白色形成鲜明对比。泰勒称这种奇怪的自然现象为“血瀑布”。

托马斯·格里菲斯·泰勒

尽管这一景象很诡异，但是泰勒和他的科学团队还是用严谨的态度去寻找原因所在。他们做了大量的笔记和观察，这些笔记和观察后来为冰川学和地质学领域做出了巨大贡献，他们试图弄清楚为什么“血瀑布”的水是如此鲜红。

在资源有限的情况下，泰勒得出结论，“血瀑布”奇怪的颜色背后一定是红藻。然而，一个多世纪后，新的研究揭示了南极红色瀑布的真正原因。

泰勒（前排右）和他的团队成员

在泰勒首次记录“血瀑布”的一个多世纪后，一组科学家在《冰川学杂志》上发表了一项研究，解释了泰勒冰川流出红色水的原因。

在之前的研究基础上，研究人员发现泰勒冰川下有一个咸地下水网络，研究人员发现这些咸的地下水流入冰川的瀑布。他们还发现水中充满了铁元素，当这些富含铁的水接触到空气时，它会氧化并变成红色。因此，这就是为什么瀑布是血红色的原因所在。

“血瀑布”中盐水含有铁元素后被氧化，呈现出红色

研究人员在他们关于“血瀑布”的研究中解释说：“盐水在泰勒冰川北侧的表面排放，将冰染成红色，并沉积在红橙色的冷冻盐水周围。当含铁的缺氧盐水与大气中的氧气接触时，铁的氧化物就会沉淀成红色。”

至此，“血瀑布”的红色问题就解决了，但这并不是研究人员在研究中考虑的唯一谜团。当然，瀑布的血红色是冰川最引人注目的地方，但研究人员也试图找出为什么“血瀑布”的水能像瀑布一样流动，而不是冻结在冰里。

在研究过程中，他们也解开了这个谜团。

探险队在南极“血瀑布”

考虑到南极寒冷的气温，这里流动的液态水似乎是一件奇怪的事情，尤其是从冰川流出的血红色液体从泰勒冰川流出。然而，再一次证明，“血瀑布”的红色水流可以归因于它的盐成分。

尽管泰勒冰川一直处于冰冻状态，它的冰的温度远低于0℃（摄氏度）的冰点，但是它的咸地下水的情况与冰川冰不同。盐水的冰点比淡水低，而且由于它在结冰时释放热量，它会使冰融化。这反过来又使得“血瀑布”像缓慢流动的瀑布一样从冰川流出。

铁尘在邦尼湖的冰面上飞扬，“血瀑布”就在这里倾泻而出

该研究的主要女作者杰西卡·贝格利（Jessica Badgeley）在2017年关于这一发现的声明中解释说：“虽然这听起来违反直觉，但是水在冻结时会释放热量，而这些热量会使周围较冷的冰变暖。泰勒冰川现在是已知最冷的冰川，有持续流动的水。”

令人震惊的是，这种环境也允许生命存在，只不过是放在微观尺度上来看这件事。事实上，在杰西卡的研究之前整整两年发表在《自然通讯》上的一项研究发现，“血瀑布”中含有在极端条件下生活的微生物，这在地球上的其他地方是没有被发现到的。

探险队站在“血瀑布”前

该研究还发现，从泰勒冰川涌出的水只是地下183米的含水层系统的入口。基于此，专家们认为，在南极永久冻土层下很可能有一个很深的地下咸水库。尽管科学家们已经能够用电磁脉冲追踪到一些地下水库，但是冰川的厚冰使测量其深度变得困难。这些地下咸水库可能比科学家们能探测到的更深。

该研究的主要作者、美国新罕布什尔州达特默斯学院女地质微生物学家吉尔·米库斯基（Jill Mikucki）在2015年告诉《华盛顿邮报》，这一发现也可能对其他星球上潜在的生命产生影响。吉尔说：“当你想到其他星球上的生命时，地下实际上是非常有吸引力的。它又冷又黑，有很多不利因素，但它不受地表恶劣环境的影响。”