来源:央视新闻客户端 发布时间:2022/5/14 22:55:01
选择字号:
一问到底丨“深海勇士”号探秘深海冷泉区 都有哪些新发现?

 

近日,我国的“探索二号”科考船搭载着“深海勇士”号载人潜水器,在圆满完成于南海冷泉区的海试任务后,胜利返航。此次海试任务,“深海勇士”号对一处叫“海马”的冷泉区,以及在它东北方向的另外两处冷泉区进行了探索。

究竟什么是深海冷泉?那里有着哪些特殊的海洋生物?科学家们又为何要对冷泉进行探索呢?

什么是“深海冷泉”与“海底热液”?

说到深海冷泉,很多朋友会马上想到另外一个词:海底热液。究竟什么是深海冷泉和海底热液?据说,它们之所以被人类知晓,是因为在20世纪70年代末的时候,海洋学家们通过研究,惊讶地发现,海底竟然是“漏”的。这又是怎么回事呢?

中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然:一种是在大洋中脊和断裂带上,由于海水侵入海底裂隙,受地球深处热源的加热,溶解地球内的金属元素,再从洋底喷出,就犹如烟囱一般,十分壮观。这些流体的温度可高达400℃,因此叫作海底热液;还有一种出现在大陆架的边缘,由于海底埋藏的水合物发生分解等原因,释放出富含甲烷等烃类气体到海底,像喷泉一样,因此叫作深海冷泉。

专家介绍,冷泉温度在2~4℃,海底热液和冷泉把地球深部的物质和能量源源不断地输入海底内部,就形成了非常特殊的热液和冷泉生态群落。它像沙漠里的一片“绿洲”,为黑暗的海底带来勃勃生机。

谁是冷泉区的常住民?

吃什么喝什么?

冷泉,我们可以形象地把它比作是海底喷泉。那么这个喷泉周围到底生活着哪些海洋生物呢?俗话说“万物生长靠太阳”,然而到了深海可就不是这么回事了。因为,200米以下的深海是完全黑暗无光的,而且食物也相当匮乏。那这些冷泉区的生物又是如何解决“吃喝”问题的呢?

专家介绍,处于食物链底端的深海微生物被称作化能自养微生物,它们需要从化学反应中获取能量,合成有机质,供自身生长。深海冷泉就给它们提供了一个自助餐式的生活环境。冷泉源源不断释放出大量化学物质,如甲烷氧化菌、硫酸盐还原菌等,供这些微生物“吃”“喝”。

中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然:这些初级生产者(深海微生物)又能进一步去供养比它们高一级的生物,比如贻贝、铠甲虾、管状蠕虫、螠虫、海葵、海胆等等。这些生物紧密围绕冷泉喷口而生长,这些冷泉典型伴生生物又可以再进一步被鱼类、螃蟹这些高等生物所猎食,因此形成勃勃生机的冷泉生态圈。整个生物群落也会随着冷泉的初生、顶峰、消亡而发生结构的改变。

“深海勇士”探秘冷泉区

都有哪些新发现?

据了解,目前在全球海洋中,可能存在着900多处海底冷泉区。而在我国,已探明的近海冷泉区主要有7个。此次“深海勇士”号所执行的海试任务,去的是哪几个冷泉区?又有什么新发现呢?

专家介绍,此次“深海勇士”号主要是前往“海马”冷泉区,以及在其东北方向发现的2处新生活动冷泉区。开展冷泉流体渗漏的生态环境效应科考,获取了一批重要的冷泉流体、沉积物和生物样本,并对其中一处渗漏口进行了流体组分、微生物群落等项目的观测。

中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然:我们发现这3个冷泉具有明显不同的流体活动规律、渗漏速度、生物群落特征等。“海马”冷泉区流体的活跃程度也比之前明显减弱。我们将通过对这3个处于不同发育阶段的冷泉区,获得的视频以及样品进行对比研究,去认识不同冷泉区的发育规律,系统认识南海冷泉及水合物的基本发育规律和特征。

专家介绍,“海马”冷泉区是一处发育比较成熟的冷泉区,已经形成了包括贻贝、螠虫、铠甲虾等生物构成的典型冷泉生态圈。但此次深潜调查发现,“海马”冷泉区的渗漏通量明显减弱,冷泉生物的活动规模也逐渐收缩,可见该冷泉区正在进入衰亡期。而在其东北方向发现的2处新生冷泉区,目前流体渗漏剧烈,但仅观察到少量生物生长。这2处冷泉区能否支撑起像“海马”一样的冷泉生态系统,还需进一步研究验证。

“海马”冷泉区 名字从何而来?

“深海勇士”号此次探索的三处海底冷泉区,只有“海马”是拥有姓名的。“海马”这个名字又是从何而来的?

科学家们介绍,最初是基于准三维地震资料,在琼东南盆地发现了海底丘状体和气烟囱,因此判断这个区域存在流体活动和甲烷渗漏,并且可能存在活动冷泉。2015年,我国自主研制的“海马”号4500米级深海遥控潜水器在这个区域首先发现了活动型冷泉,因此把它命名为“海马”冷泉。并在同年,科学家通过重力取样器在海底表层获取了水合物的样品。

中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然:2016年和2018年的时候,通过多波束发现“海马”冷泉存在气体羽状流,并且渗漏点随时间发生变化。2018年,我国自主研发的“深海勇士”号载人潜水器与“海马”号深海遥控(潜水)器,首次在“海马”冷泉区进行了双潜器联合作业,进一步圈定了冷泉活动范围,并开始对“海马”冷泉的系统性研究。

为何要深入研究海底冷泉?

冷泉深藏于海底,离我们的日常生活可谓相当遥远,那为什么科学家们还要不断对其进行研究呢?

中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然:冷泉源源不断地向海底输入甲烷等烃类气体,形成羽状流,我们利用多波束去探测水体中的羽状流,可以作为寻找天然气水合物(可燃冰)和油气等资源的一个重要指示。另一方面,如果这些(甲烷等)温室气体大量释放到大气中去,会对全球气候带来重大的灾难;然而海洋中就有这么一群神奇又可爱的微生物,可以“吃掉”甲烷。换句话说,等于是在帮助我们消除油气渗漏对人类生存环境的影响。

既有助于资源开发,又或许能够为油气渗漏问题找到解决之道。不仅如此,科学家表示,研究深海冷泉,对于开发冷泉生物基因资源,以及活性物质资源等,同样极具意义。

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
应激颗粒异常是导致周围神经病的重要机制 “中山大学极地”号顺利完成渤海冰区试航
AI技术从零开始生成原始蛋白质 科学家模拟出末态粒子关联的三维结构
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文