並不安分的埃裏伯斯火山
1841年1月9日,詹姆斯·克拉克·羅斯和弗朗西茲-克勞齊爾乘著他們的皇家海軍“埃裏伯斯”號和“坦洛”號航船浮現在冰群中,進入羅斯海的遼闊水域。三天後,他們看到了一座非常壯觀的山脈,其最高峰海拔2438米。羅斯稱該山為阿德默勒爾蒂山脈。航船順著山脈的方向繼續南行,1841年1月28日,根據“埃裏伯斯”號的外科醫生羅伯特·麥考密克的記載,他們驚訝地看到“一座處於高度活躍狀態的巨大火山”。這座火山就取名為埃裏伯斯火山,其東麵的一座較小的死火山錐稱為坦洛山。
當時,地質科學還處於萌芽狀態。一座活火山處於一個冰封大陸的冰雪之中似乎是不可思議的。今天的地質學家們不再對這種現象感到驚詫了,無論在哪裏出現火山,他們都能很快地解釋其存在的原因;氣候隻不過是配角。實際上,在南極洲火山岩是很常見的。盡管大部分火山岩的地質年代比較久遠,而且在南極大陸不處在目前的極地位置時很具有代表性。火山岩是造陸運動的重要顯示器,可能有助於繪製涵蓋全球表麵的古代大陸曆史變遷圖。羅斯海中地質上年輕的麥克默多火山區以及瑪麗伯德地的有關火山,簡直就預示著南極洲的近代造陸運動。
對任何一個到該地區旅遊的遊客來說,羅斯島上的埃裏伯斯火山就像一座燈塔。毫無疑問,登山也是早期探險家和登山運動員的一個目標。在歐內斯特,沙克爾頓的1907~1909年的尼姆羅德探險期間,一行六人,由50歲的埃克沃思,戴維教授率領首次攀登該山。1908年5月10日他們到達了3794米高的頂峰。在那裏他們發現一個直徑805米、深274米的火山口,火山口底部是一個小熔岩湖。該湖至今仍然存在,埃裏白斯是擁有曆史久遠的熔岩湖的世界僅有的三大火山之一。在1974~1975年,一個新西蘭地質隊走進主火山口,並在那裏建造了一個營地,但是火山噴發的狂烈性阻止他們深入火山口內部。1984.年9月17日火山再一次噴發,把火山熔岩彈拋出主火山口。至今它仍然是研究強地質現象的對象。
但是,吸引到埃裏伯斯火山來的不僅僅是地質學家。現代探險家也擋不住給該山拍攝各種色調照片的**。而早期的探險家隻能把其美景交付給水彩畫。這些畫中的最佳者當屬參加過兩次斯科特號船探險的醫生和博物學家愛德華·威爾遜的作品。植物學家們對高聳於該山兩側的特拉姆威山脊有特殊的興趣,在那裏的火山噴氣孔區暖濕地上滋生著豐富的植物。南極洲有許多火山,其中有一些火山在最近200年內都是活火山,特別是南大洋的一些島嶼火山。由於該區人煙稀步,多次噴發並無目擊者,直至噴發結束前後均無記載。隻有在迪塞帕雄島的火山危險半徑內設有科考站。墨爾本山正位於從羅斯島越過麥克默多海峽處,其埂峰有噴氣活動。水蒸汽和零下的溫度相結合,形成了許多細細的冰柱。盡管海拔較高。但是,在噴氣孔周圍生活著一個獨特的細菌植物群落。1893年,挪戚人拉爾森沿著南極半島的東岸作了一次南下威越爾海的珍貴航行,報道了在鍋爾努納塔克斯看到的火山活動。多年來許多地質學家對認為他看見的很可能是一片雲,但是近期的研究工作發現丁該區噴氣活動的證據。因此,拉爾森或許最終是正確的。觀看火山噴發總是一次令人興奮的經曆,而熔岩與冰雪的明顯反差使得南極的火山噴發更加壯觀。
世界最大的冰川——蘭伯特冰川
南極洲的蘭伯特冰川可能是世界上最大的冰川。在其流經查爾斯王子山脈時,寬達64千米。如果把向海延伸部分的阿梅裏冰架也包括在內,長約708千米。它下泄了南極大陸冰蓋l/5的水量,如果推斷一下這些數據,便可知道地球上約12%的淡水都流經蘭伯特冰川。要領悟這一大得驚人的數字,幾乎就和站在這一冰雪世界中鑒別冰川一樣困難。由於蘭伯特冰川的規模是如此之大,所以公眾對於阿爾卑斯或喜馬拉雅的冰川從山上像河流一樣向下流的印象不適用於蘭伯特冰川,一幅衛星影像圖是足以看出冰川並認識冰川的最佳選擇。
冰川流動緩慢。世界上流動最快的冰川是格陵蘭雅各布港的艾斯布雷冰川,每年流動7千米,而蘭伯特冰川約以每年O.23千米的速度滑過查爾斯王子山,最後在阿梅裏冰鋒區加速到每年1千米,雖然它不是一條快速移動的冰川,但卻是一條移動量巨大的冰川,每年約有35立方千米的冰通過蘭伯特冰川。
當從飛機上空高處觀看時,這條冰川的表麵留下了流線狀的痕跡——天然冰壟,就像在一幅全景油畫布上用油彩畫一幅超大油畫時留下的刷痕一樣,指明了冰川的流向。在冰川表麵;冰脊是難以察覺的,但是它們可能明顯地呈現為梯形排列的裂隙帶。這些裂隙帶是因冰川內部流速不同而成的,但是另一些裂隙也可能是不規則的冰川底部或沿途遇到的障礙物造形成的。假如這樣,冰麵坡度的驟變可能形成一個混亂的冰裂隙區,它被稱作冰瀑,相當於河流中的瀑布。當冰川流人阿梅裏冰架時,冰川被迫環繞吉洛克島流動,於是就在島的下方形成了裂隙,有些裂隙寬達402米,最長達402千米,實際上,比有些阿爾卑山的冰川還要大。
這些巨大的冰裂隙或冰裂穀以覆雪為橋,對於路經該處的旅遊者來說前程令人膽怯。然而,不管冰裂隙有多大,但卻都能相當安全地通過,因為一台拖拉機的附加重量和支撐雪橋的重量相比總是微不足道的。
1955~1958年,維維安·富克斯爵士曾在橫越南極探險時,當他離開南極後遇到了類似的裂隙,據報道他駕駛拖拉機順坡而下,直達雪橋,然而又直上另一坡。主要的危險來自雪橋邊緣的小裂隙。在其他地方作冰川旅行時,可能會被直截了當地提示,小心避開已知冰裂隙區。就像非洲河流對非洲大陸的早期探險家們那樣,南極洲的冰川也經常為探險家提供深入內陸的明顯路線。沙克爾頓發現了比爾德莫爾冰川,它提供了從羅斯冰架進入極地高原的一條徑直向南的路線;斯科特和他的四個同伴在其赴極地所招致不幸的艱苦跋涉時,走的是同樣的路線。
企鵝聚集地——紮沃多夫斯基島
紮沃多夫斯基島(Zavodovski Island)是南桑維奇群島的一個小島,寬不到6千米,東距南極半島北端1800千米,1819年由俄羅斯人首先發現。這裏是南大西洋上的一個偏遠寧靜的小島,每年有幾個月,一群群企鵝蜂擁來到島上,喧鬧聲震耳欲聾。企鵝是南極動物中的“紳士”,大多分布在南極半島北部及其周圍群島附近。雖然它們在陸地上行動笨拙,但在水中卻靈活自如。生活在紮沃多夫斯基島上的企鵝主要為紋頰企鵝。
紮沃多夫斯基島是世界上最大的企鵝棲息地。它們來這裏是有理由的。這是一座活火山,火山口和煙洞噴發出來的熱量使冰雪無法在山坡上堆積,於是這些企鵝產卵的時間也比那些生活在遙遠南方的企鵝產卵的時間要早一些。這些企鵝可以把卵產在光禿禿的地麵上,所以它們都願意頂著驚濤駭浪來到這裏就沒什麽奇怪的了。
企鵝是適應潛水生活的鳥類:企鵝的身體結構為適應潛水生活而發生很大改變,其翅退化成潛水時極有用的鰭狀翅。企鵝的骨骼也不像其他鳥的骨骼那樣輕,而是沉重不充氣的。同其他飛翔能力退化的鳥類不同,企鵝胸骨發達而有龍骨突起。相應地,企鵝的胸肌很發達,它們的鰭翅因而可以很有力地劃水。企鵝的體型是完美的流線型,跟海豚非常相似。它們的後肢隻有三個腳趾發達,“大拇指”退化,趾間生有適於劃水的蹼,遊泳時,企鵝的腳是當作舵使用的。企鵝的羽毛跟其他鳥類不同,羽軸偏寬,羽片狹窄,羽毛均勻而致密地著生在體表,如同鱗片一樣。這樣的身體結構,使企鵝潛水遊泳時劃一次水便能遊得很遠,耗費的能量很少,效率自然很高。
據科學家們觀察,企鵝的遊泳速度可以達到每小時10~15千米,在水下可以潛遊半分鍾而再換氣。它們還常常在水中跳躍,因此很多人把企鵝說成是“在水中飛行的鳥”。企鵝在逃避天敵時,常常跳出水麵,每次跳出水麵可在空中“滑翔”一米多。有時它們會跳上浮冰躲避天敵。據化石資料記載,企鵝在始新世時(距今大約五千多萬年前)種類繁多:當時,全球氣候溫暖,南極洲有茂密的森林,動物資源十分豐富。隨著氣候逐漸變冷,企鵝的種類漸漸變少,有的已經絕跡。
如今,全世界生存的企鵝共有十多種。其中,除了加拉帕戈斯企鵝生活在赤道附近的加拉帕戈斯群島及附近海域外,其他企鵝都分布在氣候較寒冷的海域。在人們的印象中,企鵝似乎全部生活在寒冷異常的南極,而實際上,它們中的大多數隻是在亞南極水域的島嶼上繁殖,冬季在非洲南部、澳大利亞、新西蘭和南美洲較寒冷的海域越冬。隻有阿德利企鵝和帝企鵝棲息在南極本土,但阿德利企鵝在冬季也往北方遷移,在不封凍的土中尋找食物。企鵝不能忍受較高的氣溫,對阿德利企鵝來說,0℃左右的氣溫就意味盛夏開始了。據觀察,阿德利企鵝在氣溫達到1℃~2℃時就會感到不舒服,而寧願呆在海洋中漂浮的冰塊上。企鵝的耐寒本領在鳥類中可以說是首屈一指的。
世界上約有20種企鵝,全部分布在南半球,以南極大陸為中心,北至非洲南端、南美洲和大洋洲,主要分布在大陸沿岸和某些島嶼上。
南極企鵝有七種:帝企鵝、阿德利企鵝、金圖企鵝(又名巴布亞企鵝)、紋頰企鵝(又名南極企鵝)、王企鵝(又名國王企鵝)、喜石企鵝和浮華企鵝。這七種企鵝都在南極複合帶繁殖後代。
南極企鵝的共同形態特征是,軀體呈流線型,背披黑色羽毛,腹著白色羽毛,翅膀退化,呈鰭形,羽毛為細管狀結構,足瘦腿短,趾間有蹼,尾巴短小,軀體肥胖,大腹便便,行走蹣跚。不同種的企鵝具有明顯的特征,很容易辨認。
南極企鵝的種類雖不多,但數量相當可觀。據鳥類學家長期觀察和估算,南極地區現有企鵝近一億多隻,占世界企鵝總數的87%,占南極海鳥總數的90%。數量最多的是阿德利企鵝,約五千多萬隻;其次是紋頰企鵝,約三百多萬隻;數量最少的是帝企鵝,約五十七萬多隻。
一望無際的羅斯冰架
1772一1775年,詹姆斯·庫克船長進行的第二次偉大航行期間,他成為環繞高緯度的南極大陸航行的第一人,但是他從未見過南極大陸;他對繼續南行所做的每一次努力都受挫於巨大的浮冰。直到1840年,早已是最有經驗的英國北極海員——詹姆斯·克拉克·羅斯船長揚帆南行,並成功地通過了浮冰帶,進入現被稱為羅斯海的水域。他發現了羅斯島及其以東的被其稱之為“維多利亞”的冰障,其間他寫道:“我們會有通過多佛爾海崖,取得同樣成功的機會,並力圖去深入這一巨大的陸塊。”
像任何一個遊客一樣,羅斯也留下了深刻的印象。46~61米高的冰崖高懸於航船上空,以致除了能看到一望無際的冰原外,他無法再往南看。事實上,羅斯冰架是一塊近乎三角形的浮冰,其厚度因地而異。向海的前緣厚約183米,向大陸一側厚達300米。其麵積為542344平方千米,比西班牙麵積還大,幾乎與法國同樣大小。由於它是漂浮的,所以隨潮水而起落。大部分冰架破碎成平頂冰山,有記錄可查的最大冰山為335千米×97千米,麵積達31080平方千米,比比利時的麵積還大。
羅斯冰架靠冰川補給。如比爾德莫爾(Beardmore)等許多冰川都流經南極雨極洲橫斷山脈,然而,從瑪麗伯德地流出的冰流可能會提供更多的冰。在20世紀50年代,在羅斯海上行駛的一艘航船遇到了一座冰山,在冰山麵上伸出一個小屋角。被證明是30年前由海軍上將伯德建造的小美洲站的一幢小屋的一部分。冰架的大部分地區都尚未破裂,成為很好的旅遊地。冰架相對平坦,地表狀況則對發展雪橇運輸隊起支配作用。疏鬆的雪麵很難行走,隻能由人、狗或拖拉機來拉雪橇。雪麵波紋——風吹而成的堅硬的雪壟是最常見的,當它達到30多厘米高時,行走就很難。當雪壟之間的槽溝被疏鬆的雪填滿時,表麵就呈現出平坦的假象,人和拖拉機隻能踉蹌前行,特別令人沮喪。
最後被登頂的文森峰
南極洲最高峰,海拔4897米。位於艾爾斯渥茲山脈,在森蒂納爾(Sentinel)與赫裏蒂奇(Heritage)嶺之間,俯瞰龍尼冰棚(Ronne Ice Shelf)。1935年由美國探險家艾爾斯渥茲(Lincoln Ellsworth)發現。當地發現一些軟體動物化石,包括三葉蟲和腕足動物,這說明在寒武紀時氣候溫和。
文森峰(Vinson Massif),於2004年以GPS技術最新測得海拔4892米,取代原來的4897米和5140米,是南極洲最高峰。位於南緯78度35分、西經85度25分,山頂距南極點約1200千米,山體長21千米,寬13千米。位於西南極洲,是南極大陸埃爾沃斯山脈的主峰。
西南極洲多火山,僅瑪麗凡碌就有30多座。南極半島附近的島嶼多數由黑色火成岩構成,怪石嶙峋,奇峰突兀,氣度非凡。西南極洲的絕大部分地區的基岩表麵的海平麵以下,即冰蓋下麵的陸地實際比海平麵要低,有的地方甚至在海平麵以下2000米。
文森峰山勢險峻,且大部分終年被冰雪覆蓋,交通困難,夏季氣溫在-40℃ 左右,被稱為“死亡地帶”。
文森峰的高度雖然不高,但在七大洲最高峰中,它是最後一座被登頂的山峰。
著眼於未來的科考站
南極大陸未來的開發利用,已經為世界各國關注。各種瓜分南極的主張和借口應運而生。其目的主要在於奪取南極大陸豐富的資源——尤其是能源。各國政府耗資巨大地支持南極探險和考察,其重要目的之一就在於躋身南極,為未來著眼。
目前已有26個國家在南極設立了科學考察站,在南極建立了150多個科學考察基地,這些眾多的考察站,根據其功能大體可分為:常年科學考察站、夏季科學考察站、無人自動觀測站三類。其中,常年科學考察站有50多個,中國的南極長城站和中山站都是常年科學考察站;夏季科學考察站在南極洲大約有100多個,經常使用的有70~80個,中國在南極洲沒有夏季科學考察站。
從各國南極科學考察站的分布來看,大多數國家的南極站都建在南極大陸沿岸和海島的夏季露岩區。隻有美國、俄羅斯(前蘇聯)和日本、法國、意大利、德國、以及我國在南極內陸冰原上建立了常年科學考察站。其中,美國建在南極點的阿蒙森一斯科特站、前蘇聯的東方站最為著名。2009年1月27日,農曆大年初二,我國在南極內陸“冰蓋之巔”成功建立了第三個南極科學考察站——昆侖站,這標誌著我國已成功躋身國際極地考察的“第一方陣”,成為繼美、俄、日、法、意、德之後,在南極內陸建站的第七個國家。
目前,世界上共有28個國家在南極建立了53個科學考察站,絕大多數考察站都建在南極邊緣地區,隻有美國、俄羅斯、日本、法國和意大利、德國這6個國家,在南極內陸地區建立了5個內陸科考站。巍然矗立在海拔4093米南極“冰蓋之巔”的中國昆侖站,是目前南極所有科學考察站中海拔最高的一個。
由於我國南極長城站、中山站都在南極大陸邊緣地區,25年來,我國南極考察也大都在這些區域展開。內陸昆侖站的建成,將實現我國南極考察從南極大陸邊緣地區向南極大陸腹地的曆史性跨越。
為了在南極內陸建站,從1996年至2008年,我國南極考察工作者鍥而不舍地進行了6次南極內陸考察。2005年1月18日,我國第21次南極考察冰蓋隊在人類曆史上首次成功到達了南極內陸冰蓋的最高點——冰穹A地區,為我國在南極內陸建站奠定了堅實的基礎;2008年1月12日,我國第24次南極考察冰蓋隊再次成功登頂,為內陸站建設開展選址工作。
據悉,昆侖站建成後,我國將有計劃、有步驟地對南極內陸地區開展科學考察。其中包括開展冰川深冰芯科學鑽探計劃、冰下山脈鑽探、天文和地磁觀測、衛星遙感數據接收、人體醫學研究和醫療保障等諸多內容。
位於東南極中心的DomeA被命名為地球上的“不可接近之極”,也是南極冰蓋尚未開展科學探測的製高點。東南極冰蓋以DomeC-DomeB-DomeA-DomeF。為分冰嶺,其中DomeA是這一分冰嶺的最高點,占據最重要的位置。科學家介紹,與國外已開展工作的DomeF等地點相比,DomeA地區直接接受來自地球平流層大氣的沉積,這裏的冰蓋是原始堆積形成的,儲存著全球的氣候和大氣環境信息。DomeA地區也是南極冷源的中心區,可望獲得近期地球表麵的最低溫度,是地球氣候環境動力係統中的最重要驅動源,是現代地球氣候環境動力學本底觀測的最理想區域,在這裏能夠觀測到在地球其他地區無法觀測到的代表全球特征的氣候環境變化信息與特殊的自然現象,這種特殊性是地球其他任何地區和其他任何科學觀測點所不具備的。因此,DomeA作為南極冰蓋冰芯鑽探僅存的最後一個理想地點和世界上雪冰現代氣候環境觀測、大氣與氣象觀測等獨一無二的“科學觀測站”,在科學上的意義是地球上其他任何科學觀測站所無法代替的。