冰沼湖，在南極大陸上是非常常見的。南極洲的年平均氣溫為-25℃，內陸高原的平均氣溫為-50℃，在一些地方的最低氣溫甚至可以低至-89℃，但是就算在如此低溫的條件下，一些區域的水仍然不會結冰，這些能夠長期保持無冰狀態的水域，就叫做冰沼湖。
對於這些冰沼湖的形成，科學家們研究了幾十年，才弄清楚其原因。一種解釋是，南極洲上空的狂風把湖面上剛剛形成的冰吹走了，另一種解釋是，較為溫暖的水從底下湧上來，阻止湖面結冰。
對於這兩種解釋，科學家們都通過結合實地考察和衛星圖像，找到了充分的證據。然而，有一個地方的冰沼湖，在此前很長的一段時間裡，科學家們動用了大批的漂浮機器人、衛星圖像，甚至派出了攜帶科學儀器的海豹，都沒能弄清它的形成原因。
南極洲威德爾海（Weddell Sea）上的冰沼湖，人們最早在1974年的衛星圖像上發現了它。它當時出現在一座名為莫德山（MaudRise）的水下山脈附近，它異常的巨大，比紐西蘭整個國家的陸地面積還大。從衛星圖像上看，就像南極大陸上突然出現的一個巨大空洞。
威德爾海上的冰沼湖，並不會每年都如期而至，它的出現完全沒有規律。它在1975年和1976年分別出現過一次，在1976年之後就完全銷聲匿跡了。如此神出鬼沒的冰沼湖，讓其蒙上了一層神秘的面紗，也讓科學家們摸不著頭腦。
直到2016年，它再次出現，這次的面積比較小，大概是1974年時的三分之一。科學家們沒有浪費這次機會，動用了多方資源，對其進行深入研究。2017年，它又出現了。在最近的一項研究中，一些科學家將其與2017年頻繁的颶風活動聯繫起來，最終發現，這個巨大的冰沼湖並不是南極洲上的一個單一事件，而是一個全球現象。
來自美國華盛頓大學的海洋學家史蒂芬·瑞斯（Stephen Riser）說：「這項研究表明，這實際上是由許多因素造成的，這些因素必須都同時滿足一定的條件，並相互作用，巨大的冰沼湖才會出現。」
在這項研究中，科學家們除了掌握幾十年前的衛星數據外，還有來自南大洋碳和氣候觀測與建模（SOCCOM）的數據，這是一個漂浮儀器系統，在南大洋中漂移，監測深至2000米水域的溫度、鹽度和洋流的數據。
而且，十多年來，科學家們一直在為南極象海豹裝備argos系統儀器，包括GPS和溫度和鹽度傳感器。提供了額外的數據流。綜合起來，這些數據足夠可以讓研究小組揭開這個神秘空洞的廬山真面目。
這項研究的負責人坎貝爾說：「最近的巨大冰沼湖是由多種因素共同造成的，一種是異常的海洋條件，另一種是一系列非常強烈的風暴，幾乎是颶風造成的，它們在威德爾海上空盤旋。」
研究小組發現，當強勁的海風靠近南極洲海岸時，它們會在靠近莫德海的威德爾海的地方增加向上的混合。水下山脈莫德山周圍的海水會變得稠密，從而在上方形成漩渦，進而形成巨大的冰沼湖。
當海水鹽度特別高的時候，就像2016年一樣，冬季風暴會觸發一個循環反饋迴路，讓下面的溫水上升，並與空氣接觸而變冷。這使得水的密度增大，密度增大的水會下降，更多的溫水會湧上來，湧上來的溫水又會被冷卻，然後繼續下降，如此循環不斷。
研究人員說，這個巨大的空洞可能會進一步影響氣候，因為南極洋底有一堆碳。這種現象會導致更多的深層水藻，將更多的海底水循環到海面上，更多的海底碳會被帶到海面上。
坎貝爾說：「數百年來，這種深層的碳儲存庫一直處於封閉狀態，但是通過這個巨大的空洞，加上劇烈的混合，海底的碳得到更多被釋放到大氣中的機會。」
「如果連續幾年發生這麼一次大規模的碳排放事件，我們的氣候系統真的會遭受重創。」我們人類自己向大氣中排放的碳已經夠多了，這些大規模的碳排放事件，在全球變暖愈演愈烈的今天，可以說是雪上加霜。