“深海勇士”號在“海馬冷泉”進(jìn)行科學(xué)采樣的情景(5月20日攝)。新華社記者 張建松 攝
新華社“探索一號”5月21日電(記者張建松)燈光的照射下,海底幽藍(lán)靜寂、海雪飛揚(yáng)。一串串珍珠般白色氣泡,不停地從海底汩汩冒出來。氣泡周邊,滿眼的貽貝、蛤類和蚌類等密密麻麻;半透明的阿爾文蝦、白色的鎧甲蝦、一簇簇管狀蠕蟲,一片片小蛇尾等隨處可見。
這片奇異的海底世界,是位于南海西沙海域的“海馬冷泉”。連日來,正在“探索一號”科考船上參加我國“南海深部計(jì)劃”西沙深潛航次的多位科學(xué)家,乘坐“深海勇士”號載人深潛器,探訪了這片海底的“生命綠洲”。其中包括我國著名海洋地質(zhì)學(xué)家、“南海深部計(jì)劃”專家組組長、82歲高齡的同濟(jì)大學(xué)汪品先院士。
冷泉系統(tǒng)是一種深海自然現(xiàn)象,由富含甲烷的流體滲漏至海底而形成。海馬冷泉位于南海的西沙海域,總體呈東西向條帶狀展布,水深為1350-1430米。2015年因廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局利用我國自主研發(fā)的4500米級“海馬”號無人深潛器發(fā)現(xiàn)而得名。
根據(jù)以往調(diào)查,海馬冷泉的淺表層富含天然氣水合物;海底出露大量不同形貌特征的自生碳酸鹽巖,主要呈結(jié)核狀、結(jié)殼狀和層狀;部分區(qū)域因較強(qiáng)烈的甲烷氣體滲漏,碳酸鹽巖膠結(jié)了大量貽貝殼體;冷泉生物群廣泛發(fā)育,管狀蠕蟲、蛤類及貽貝等多種冷泉生物共存,其中貽貝分布最為廣泛;不同種類和不同生長期的生物,在空間上交互分布。
“盡管早就知道海馬冷泉,但乘坐深潛器到海底親眼所見,還是非常震撼,冷泉生物量之大、豐富度之高,果然名不虛傳?!敝袊茖W(xué)院海洋研究所研究員李新正說,“此次在海馬冷泉系統(tǒng)采集到蠕蟲、貽貝、蚌、??蓉S富的冷泉生物樣品,令人欣喜。我們將進(jìn)一步進(jìn)行分類學(xué)和群落生態(tài)學(xué)研究?!?/p>
在近1400米深的海馬冷泉附近海底,李新正乘坐的“深海勇士”號潛次,還首次誘捕到一只長15厘米的“深海水虱”。深海水虱屬節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼動(dòng)物亞門、軟甲綱、等足目,是典型的深海肉食性物種,與陸地上的西瓜蟲是“親戚”,但體型大得多。該生物樣品的獲取,有助于進(jìn)行海馬冷泉附近海域的深海環(huán)境生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)研究。
“深海勇士”號在“海馬冷泉”附近采集的深海水虱樣品(5月18日攝)。新華社記者 張建松 攝
以往的科學(xué)研究表明,冷泉的初級生產(chǎn)者主要為甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌。這些初級生產(chǎn)者,吸引了管狀蠕蟲、蛤類、貽貝類、多毛類、海星、海膽、海蝦等初級消費(fèi)者,以及魚、石蟹等高級消費(fèi)者。這些大型生物最終會(huì)被微生物分解,從而回歸自然,形成一套完整的冷泉生態(tài)系統(tǒng)。
“冷泉是海洋和地球科學(xué)的前沿領(lǐng)域,深入研究冷泉生態(tài)系統(tǒng),探究冷泉生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量輸運(yùn)機(jī)理,比較以陽光為驅(qū)動(dòng)力的生態(tài)系統(tǒng)與以來自地球內(nèi)部化學(xué)能量為驅(qū)動(dòng)力的生態(tài)系統(tǒng),分析兩者食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同,可望為探索地球上的生命起源帶來新的機(jī)遇。”李新正說。
自上世紀(jì)七十年代,科學(xué)家在海底發(fā)現(xiàn)熱液和冷泉以來,深刻改變了人們對深海海底的看法。海底不再是地球表層物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn),海洋也不再是有下無上單向運(yùn)動(dòng)的世界。深海冷泉的噴出物,不僅支持了深海獨(dú)特的生物群,而且還可以影響氣候環(huán)境的變化。五千萬年前,深海水合物的融化和甲烷噴發(fā),就曾經(jīng)引起了全球高溫和生物滅絕事件。
此次在海馬冷泉,“深海勇士”號還采集了碳酸鹽巖、海底沉積物、微生物、冷泉區(qū)海水等多種樣品,科學(xué)家們現(xiàn)場考察了冷泉活動(dòng)和微地貌的關(guān)系。汪品先認(rèn)為:對海馬活動(dòng)冷泉區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場的深入研究,是探討南海深部過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容,能夠揭示深海的生物地球化學(xué)過程,有助于全面理解南海的碳循環(huán);同時(shí)對我國南海北部天然氣水合物勘探,也具有重要指導(dǎo)意義。
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