由于与地球环境隔绝数百万年,南极冰下湖的液态环境可能会提供独一无二的生物进化、地球气候变化以及南极冰盖的演变信息。冰下湖系统的发现为科学家们研究南极相关科学问题打开了一个全新领域。开展南极冰下湖科学钻探是获取冰下湖实物样品的唯一手段。为了实现冰下湖洁净探测,我中心在国家重点研发计划专项“南极冰下湖无污染钻进采样与观测系统”课题和国家自然科学基金极地基础科学前沿专项项目资助下,研发了南极冰下湖无污染钻进采样与观测系统,旨在获取高压、低温、低营养和黑暗环境条件下冰下湖体系的理化参数、水质特征,进而开展冰下湖的形成机理和演化规律以及南极冰下湖对南极冰盖物质平衡的影响等研究。
2021年11月至2022年4月,团队派遣范晓鹏和李冰两位老师对自主研发的可回收式冰下湖热融探测器工程样机在中山站附近冰盖进行了野外试验,主要验证其向下热融钻进、孔内取样和向上钻进返回能力。此次南极现场试验,共完成了3次向下钻进、采样及设备返回试验,累计钻进深度超过500m,充分验证了研发探测器的功能,获取了一批宝贵的样品和数据,积累了宝贵的现场钻探经验,为我国在南极开展冰下湖科学钻探工程奠定了基础。

钻探地点

手持吉林大学校旗在设备前合影

钻探营地

可回收式冰下湖热融探测器

钻孔孔内照片(中部黑色为电缆)

收集探测器采集的水样
本次现场试验得到了中国极地考察办公室、中国极地研究中心(中国极地研究所)、中国南极中山站、华东师范大学和厦门工程机械股份有限公司的大力支持。
此次南极现场试验也是国际上首次在极地对可回收式冰下湖热融探测器进行野外应用,这标志着我国在该技术领域已处于国际领先水平。