在南极洲冰层深处的一个湖泊中微生物以古老的碳为食

一张查看南极洲西部钻孔的照片。在画面的边缘可以看到白色的冰，在图像的中心圆圈中变成浅蓝色到深蓝色的渐变。科学家们使用一种特殊的热水钻在一公里长的冰层上凿出这个洞，到达南极洲西部被掩埋的默瑟湖。

微生物如何在远离南极洲冰盖的湖泊中生存一直是个谜。现在，科学家们已经弄清楚了南极洲西部一个地下湖泊中微生物的菜单。

研究人员在4月的AGUAdvances中报告说，湖中的细菌和其他微生物依靠数千年前海水留下的碳生存。这一发现增加了现有证据，表明在大约6000年前的变暖时期，南极洲西部的冰盖比今天小。这使得海水能够在现在埋在数百米冰层下的湖床中沉积养分。

伯克利地质年代学中心的地球化学家格雷格·巴尔科(GregBalco)说，这项研究首次提供了冰层下方的证据，证明冰盖在不久的过去从地质学上讲，在恢复到现代大小之前变小了在加利福尼亚。

没有参与这项新研究的Balco说，了解冰盖在过去变暖期间的变化对于预测南极洲的未来至关重要，因为人类造成的气候变化导致世界继续变暖。

数百个湖泊聚集在南极洲巨大的冰盖下，这是由于地球内部的热量导致冰层底部缓慢融化的结果。湖泊往往是漆黑的，接近冰点，几乎都与外界隔绝。

这些不太理想的条件应该使他们对生命充满敌意。科罗拉多矿业学院的古冰川学家RyanVenturelli说：“如果我是微生物，我不想生活在寒冷、黑暗的深处，在那里我已经数千年没有见过太阳或新的营养物质了。”在金色。然而，数十亿微生物——甚至一些动物——已经找到了在这些冰下水体中繁衍生息的方法(SN:4/21/23)。

随着从大约15,000年前开始的最后一个冰川期结束，世界各地的冰原都在消退。计算机模拟预测，随着气候变暖，南极洲西部的冰盖可能已经缩小到比现在更小的面积。Balco说，但是要弄清楚较小的冰盖可能是什么样子并不容易，因为它的大部分证据现在都被锁在冰下。

2018年，Venturelli加入了一个由约30名科学家组成的团队，前往南极洲西部的一个偏远角落，为过去进行钻探。旅程将他们带到了默瑟湖：今天距大海150公里的冰下水域。

探险队花了一个多星期的时间，每天24小时不间断地使用热水钻头，才穿过一公里多一点的冰层到达湖边。Venturelli回忆说，当演习最终通过时，“现场一片欢呼和击掌声”。默瑟湖是世界上第二个科学家们设法到达的冰下湖。

该团队从湖床收集并分析了湖水和沉积物样本。这项工作揭示了6000年前碳14的踪迹，这是一种在大气中形成然后落到地球上的元素形式。为了使碳能够通过冰层，该湖必须与外界接触。

研究人员没有发现古代光合作用浮游生物的任何明显迹象，这表明当碳沉积在沉积物中时，该地区不是开阔的海洋。相反，携带碳的海水一定来到了湖中。研究人员说，这意味着海水必须在冰层下流动到比今天更远的内陆约250公里处。

“没有其他方法可以让碳14进入其中，”Balco说。“你不能把它推过冰。生物无法通过隧道。它到达那里的唯一方法是让海水进入冰盖下。”

今天海水确实在冰下流动——但没有像湖的位置那样远到内陆。所以几千年前冰架的边缘可能更靠近默瑟湖。该团队表示，这表明当时南极洲西部的冰盖可能较小。

6,000年前生活在该地区的微生物会以从海洋流入的水为食。他们的后代似乎仍然如此。研究人员在水样和沉积物中发现了碳14的痕迹，这表明微生物正在回收沉积在湖床中的古老碳作为食物。

Venturelli说，这项新研究强调了在南极洲隐藏的湖泊中有多少信息等待被发现。“冰盖下大约有675个湖泊，而我们只采样了两个，”她说。“我非常想深入了解其中的每一个。”