南極洲有一處宛如冰川「流血」的奇景，鮮紅色液體自潔白冰層中緩緩滲出，形成著名的「血瀑布」（Blood Falls）。這個神秘景象自1911年被發現以來，長達百餘年始終讓科學家困惑不已。如今，隨著最新研究發表，研究團隊不僅進一步揭開血瀑布形成機制，也發現冰層下封存著一座約150萬年前形成的古老鹽水湖，以及一群完全不依賴陽光與氧氣存活的微生物，為探索地球極端生命甚至外星生命提供重要線索。
誤認紅藻逾百年 鮮紅瀑布其實來自鐵鏽反應
綜合外媒報導，血瀑布位於南極麥克默多乾谷（McMurdo Dry Valleys）的泰勒冰川（Taylor Glacier）。1911年，澳洲地質學家格里菲斯．泰勒（Griffith Taylor）首次發現這處奇景時，曾誤以為鮮紅色來自大量紅藻，因此命名為「血瀑布」。然而，後續研究證實，這並非藻類，也不是血液，而是富含鐵元素的高鹽度地下鹽水。
研究指出，約150萬年前，當地仍與海洋相連，隨著冰川逐步向前推進，一部分海水被封存在厚重冰層下，形成與外界隔絕的地下鹽水湖。經過漫長歲月，水體鹽度持續升高，成為濃鹽水（brine），即使在零下數十度的極寒環境中，也因冰點大幅降低而保持液態。
真正讓血瀑布呈現鮮紅色的原因，則是濃鹽水中富含二價鐵離子。當地下鹽水緩慢滲出冰層、接觸空氣中的氧氣後，鐵元素立即發生氧化反應，如同金屬生鏽一般，使水流逐漸轉為深紅色。近年的高解析分析更發現，紅色來源還包括大量含有鐵、矽、鈣、鋁及鈉等元素的奈米微粒，進一步解釋了其特殊色澤形成原因。
地下鹽水如何衝破冰層？研究揭露噴發機制
除了破解紅色來源，科學家多年來更試圖了解，深藏數百公尺冰層下的濃鹽水究竟如何突破厚重冰層流向地表。
2017年，美國阿拉斯加大學費爾班克斯分校研究團隊利用雷達探測技術，首度成功描繪出冰層下約300公尺長的加壓鹽水通道，證實地下存在複雜的液態水網絡。研究發現，濃鹽水因鹽分極高，不易結冰；即便局部結冰，也會釋放潛熱，加熱周圍冰層，使通道得以持續維持液態流動。
研究團隊回顧2018年一組難得同步取得的觀測資料，當時GPS測站、縮時攝影機及湖泊溫度感測器同時運作，意外完整記錄一次血瀑布噴發過程。
觀測顯示，地下鹽水釋放期間，泰勒冰川表面高度下降約1.5公分，冰川前進速度也減緩近10%；湖泊則偵測到異常冷水訊號，攝影機更拍下冰面每日持續出現新的紅色水痕。研究人員因此確認，地下鹽水每一次釋放，都會改變冰川內部結構與表面形貌。
科學家表示，持續監測這類現象，有助了解冰川內部變化是否因氣候變遷而改變頻率或強度，也讓血瀑布有機會成為觀察泰勒冰川演變的重要天然指標。
冰封150萬年仍有生命 成外星生命研究範本
更令人驚訝的是，冰層下這座封閉超過百萬年的鹽水湖，竟孕育出完整微生物生態系。由於長年與陽光、氧氣完全隔絕，這些微生物並非透過光合作用維生，而是利用硫酸鹽及鐵等礦物進行化學反應取得能量，在極端環境中持續繁衍。研究人員指出，這些微生物自人類尚未出現之前便已存在，從未接觸過陽光，也從未「呼吸」過氧氣。
這項發現也讓血瀑布成為天體生物學的重要研究對象。科學家認為，火星，以及木星衛星「木衛二」（Europa）與土星衛星「土衛二」（Enceladus）都可能存在冰層下液態海洋，而血瀑布所展現的極端生命型態，正可作為探索外星生命的重要參考模型。