伯顿湖 (南极洲)
| 伯顿湖 Lake Burton | |
|---|---|
| 伯顿环礁湖 Burton Lagoon | |
  伯顿湖 伯顿湖在南极洲的位置 | |
| 位置 |  南极洲 |
| 坐标 | 68°38′S 78°06′E / 68.633°S 78.100°E坐标：68°38′S 78°06′E / 68.633°S 78.100°E |
| 湖泊类型 | 不完全混合湖 |
| 主要流入 | 来自韦斯特福尔山脉的溪流 |
| 主要流出 | 克罗克湾潮汐通道 |
| 所在国家 | 南极洲 |
| 表面积 | 1.35平方千米（0.52平方英里） |
| 平均深度 | 7.16米（23.5英尺） |
| 最大深度 | 18.3米（60英尺） |
| 水体体积 | 9.69 × 106立方米（7,860英亩·英尺） |
| 结冰 | 是 |
| 岛屿 | 无 |
伯顿湖（英语：Lake Burton），别称伯顿环礁湖（英语：Burton Lagoon）。是一座位于东部南极洲伊丽莎白公主地韦斯特福尔山脉的不完全混合咸水湖。包括整座湖泊在内的整个伊丽莎白公主地均处于澳大利亚声称管辖的南极领地之内。伯顿湖表面积1.35平方千米（0.52平方英里），体积9,690,000立方米（342,000,000立方英尺），最大深度18.3米（60英尺），平均深度7.16米（23.5英尺）。以在南极洲韦斯特福尔山脉工作的生物学家H·R·伯顿（英语：H. R. Burton）命名。
此湖泊每年有10至11个月的时间被冰覆盖。一条潮汐通道每年大约有6至7个月的季节性时间将其与克罗克湾连接起来。潮汐通道宽20米（66英尺），深大约2米（6.6英尺）。伯顿湖也是东部南极洲唯一属于第143号南极特别保护区的不完全混合潟湖，只有获得特别许可并遵守相关严格规定者才能合法进入此湖泊。
对潟湖进行的硅藻植物区系研究表明，潟湖内总共包含41个物种，是一个蕴藏着丰富的嗜冷光合细菌的仓库。对异养性细菌微生物丛与光合细菌生态的研究在1970和1980年代展开。部分研究结果表明，盐度水平从冰面以下向湖底增加会导致水域致密，而且自然环境条件、夏季光照、冬季天气的阴暗、湖水含氧或缺氧的状态对光养细菌的生长起到了决定性作用。
地理与气候
伯顿湖地处东部南极洲伊丽莎白公主地的英格里德克里斯滕森海岸，与印度中部地区经度大致相同。这一片区域的海岸线介于詹宁斯岬（东经72°33'E）和伊丽莎白公主地西半部分的西西冰架（东经81°24'E），即阿梅里冰架东端之间。该湖泊以一位在南极洲韦斯特福尔山脉工作的生物学家H·R·伯顿命名[1][2]。曾经作为大海的一个重要组成部分[3]，是韦斯特福尔山脉地带西侧穆勒半岛的一个显著特征[4]。该湖泊位于索斯达尔冰川西北部，奥尔德罗伊德岛东南部以及特里内群岛西南部。表面积1.35 km2（0.52 sq mi），体积9,690,000立方米（342,000,000立方英尺），最大深度为18.3米（60英尺），平均深度为7.16米（23.5英尺）[5][6][7]。
南极特别保护区的气候由戴维斯站负责监测，该气象站位于海蚀平原西北10千米（6.2英里）处，距离湖泊不远[8]。因此，此地区所收集的全部气象数据也同样与该湖泊有关联。此地区属于寒带海洋性气候，天气寒冷、干燥、多风。夏季伴随晴天，温度从−1 °C（30 °F）至3 °C（37 °F）不等，最高5 °C（41 °F）。但是，此地区一年内大部分时间温度主要低于0 °C（32 °F）。冬季期间温度更是低至−40.7 °C（−41.3 °F）[7]。
保护区
伯顿湖是唯一隶属于第143号南极特别保护区的不完全混合潟湖，也是东部南极洲的一部分。该湖泊之所以被定义为潟湖，是因为根据湖泊的地质构造表明此湖泊的表征能够从海洋环境中体现出陆地水体的生物与生理化学的演化，即湖泊的地质构造[7]。
- 入境限制
包括湖泊在内的保护区均由澳大利亚政府管辖。只有在进行与古生物学、古气候学、地质学、地貌学、冰川学、生物学以及湖沼学等领域有关的具体研究时才会被严格地发放入境许可证。任何有关教育或文化原因所进行的访问均不得对该地区的生态或科研价值造成损害，此项规定会在一个明确的管理计划内被强制执行[7]。
保护区内的进出与行动均受到严格的限制，尤其是湖区不允许使用机动船。除科研原因之外不允许在湖泊上空飞行。在预留区域内禁止车辆通行，即便是为了科研用途也需要尽量减少从湖中取样，而从境外带入的取样设备为了避免来自外部的各类污染必须进行彻底的清洗。还有许多由主管部门指定的规则与条例同样必须遵守[7]。
动植物
湖泊所在的穆勒半岛蕴藏着丰富的化石[4]，有非常充足的海藻类植物。一项对潟湖硅藻区系进行的研究表明，其总共包含41个物种，是一个蕴藏着丰富的嗜冷光合细菌的仓库[9]，其中一些细菌在其他地方均未被发现。其它被发现的主要细菌种类为弧形绿菌和绿菌属，次要已确认种类为桃红荚硫菌和沼泽红假单胞菌[7]。
- 鱼类
唯一在该湖泊中发现而且仅有一次的鱼类为博氏南冰䲢，尽管此鱼类在湖泊附近的韦斯特福尔山脉沿线地区与峡湾中经常被发现[7]。
- 浮游生物
在湖泊中总共记录了四种后生浮游生物，包括双刺镰状水蚤、真刺唇角水蚤（桡足亚纲）、八斑唇腕水母（花水母目）以及一个未被命名的球栉水母目物种。在这些海底生物群落中还发现了多种鳃金龟科、两种线虫动物门、许多海洋端足类以及缓步动物门物种[7]。
植被
从北方径向流入湖泊的季节性小溪流蕴含着丰富的地衣，虽然也有苔藓但此植物在波塞冬湖北端涵盖更为丰富。整个地区已经记录了23种地衣以及6种苔藓[7]。
研究发现
1970与80年代，科研人员们针对伯顿湖异养细菌微生物群与光合细菌生态进行了研究。一些研究结果表明，盐度水平从冰面以下向湖底增加会导致水体稠密，微生物群的活性会造成氧气耗尽，形成化学性质不同的独立水体，介于其间的化学梯度为特有微生物群落的定植创造了壁龛，并分离出68个细菌[10]。
在1983年进行的湖泊蓝菌门科学研究中，其已确认的主要细菌包括弧形绿菌以及泥生绿菌。也发现了蔷薇硫芥以及沼泽红假单胞菌，但密度较小。在缺氧水体区（温度介于−5 °C（23 °F）至−2.2 °C（28.0 °F）之间）还发现了绿菌属细菌和桃红色荚硫菌。人们还留意到生态环境条件、夏季光照、冬季天气的阴暗以及湖水氧化和缺氧状态均对细菌光和生物的生长起到了决定性作用。绿菌属细菌数量上占优势的主要原因被归咎于“该细菌冬季可以更有效地维持新陈代谢并且高效率地利用低强度光”[11]。
1984年南极地区夏季浮游植物大量繁衍之时对湖泊进行了研究，连同韦斯特福尔山脉地区的其他湖泊一起通过气相色谱法分析还原态硫磺气体，经分析发现这些气体被截留在一种固体吸附剂——即一种5Å孔径的分子筛（80-100筛）中。同时还检测出还原态硫化合物[12]，其中最常见为二甲硫醚、羰基硫以及硫化氢[12]。
参考来源
- ^ Ralph, B. J. Biogeochemistry of ancient and modern environments: proceedings of the Fourth International Symposium on Environmental Biogeochemistry (ISEB) and, Conference on Biogeochemistry in Relation to the Mining Industry and Environmental Pollution (Leaching Conference), held in Canberra, Australia, 26 August-4 September 1979. Springer. 1980: 128 [2011-07-07]. ISBN 978-0-387-10303-7. （原始内容存档于2022-07-19）.
- ^ Ferris, J. M.; Burton, H.R.; Johnstone, G.W. Biology of the Vestfold Hills, Antarctica: proceedings of the symposium, Hobart, August 1984. Kluwer Academic Publishers. 1988-12-01 [2011-07-07]. ISBN 978-90-6193-616-9. （原始内容存档于2022-07-19）.
- ^ Stonehouse, Bernard. Encyclopedia of Antarctica and the southern oceans. John Wiley and Sons. 2002: 180 [2011-07-07]. ISBN 978-0-471-98665-2. （原始内容存档于2022-07-19）.
- ^ 4.0 4.1 Stonehouse, Bernard. Encyclopedia of Antarctica and the southern oceans. John Wiley and Sons. 2002: 180 [2022-07-23]. ISBN 978-0-471-98665-2. （原始内容存档于2022-07-19）.
- ^ Lake Burton: World Lake Data Base. International Lake Environment Committee Foundation – ILEC. [2010-11-26]. （原始内容存档于2011-07-22）.
- ^ Antarctic Specially Protected Area No 143 Marine Plain, Mule Peninsula, Vestfold Hills, Princess Elizabeth Land. Scientific Committee on Antarctic Research. [2010-11-26]. （原始内容存档于2010-07-09）.
- ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 Antarctic Specially Protected Area No. 143 Marine Plain, Mule Peninsula, Vestfold Hills, Princess Elizabeth Land (PDF). National Science Foundation: 1116. [2010-11-26]. （原始内容存档 (PDF)于2012-10-17）.
- ^ Kennett, James P. The Antarctic paleoenvironment: a perspective on global change, part one. American Geophysical Union. 1992: 256 [2011-07-07]. ISBN 978-0-87590-838-0.
- ^ Green, William J., Friedmann, E. Imre. Physical and biogeochemical processes in Antarctic lakes. 美国地球物理联盟. 1993. ISBN 978-0-87590-830-4.
- ^ Franzmann, P.D.; Deprez, P.P.; McGuire, A.J.; McMeekin, T.A.; Burton, H.R. The heterotrophic, bacterial microbiota of Lake Burton, Antarctica. Polar Biology. 1990, 10 (4). S2CID 36202964. doi:10.1007/BF00238423.
- ^ Burke, C. M.; Burton, H. R. The ecology of photosynthetic bacteria in Lake Burton, Vestfold Hills, Antarctica. Hydrobiologia. 1988, 165: 1. S2CID 19531883. doi:10.1007/BF00025569.
- ^ 12.0 12.1 Deprez, P.P.; Franzmann, P.D.; Burton, H.R. Determination of reduced sulfur gases in antarctic lakes and seawater by gas chromatography after solid adsorbent preconcentration. Journal of Chromatography A. 1986, 362: 9–21. doi:10.1016/S0021-9673(01)86946-6.
