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揭秘世界海底资源宝库——冷泉

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-10-20 17:23:23    浏览次数:271
导读

记者18日从国家海洋局获悉,蛟龙号载人潜水器计划于明年年中和年底分别在西北太平洋中国大洋协会富钴结壳勘探矿区、西南印度洋中国大洋协会多金属硫化物勘探矿区等海域开展试验性应用工作,为我

 记者18日从国家海洋局获悉,“蛟”号载人潜水器计划于明年年中和年底分别在西北太平洋中国大洋协会富钴结壳勘探矿区、西南印度洋中国大洋协会多金属硫化物勘探矿区等海域开展试验性应用工作,为我国大洋资源调查和深海科学研究提供技术支撑。
 
    根据“蛟龙”号2014年试验性应用航次初步方案,搭载“蛟龙”号的“向阳红09”船计划于2014年4月或5月出发开始执行2014年航次西北太平洋航段任务,2014年11月或12月开始执行西南印度洋航段任务。
 
    2012年6月,“蛟龙”号在里亚纳海沟下潜至7062米,标志着我国具备了载人到达全球99.8%以上的海底进行作业的能力。2013年6月至9月,“蛟龙”号在首次试验性应用航次中成功下潜21次,分别在我国南海、东北太平洋和西北太平洋采集生物71种390只、结核161枚、结壳8块、岩石32块和沉积物180公斤等样品,取得丰硕成果。
 
    大海中究竟有什么?
 
    这样的疑问从“北冥有鱼”的时代绵延至今。6月开始,蛟龙号深潜器开始应用性下潜。在深达千米的南海海底,一个陌生的世界向公众打开了一条门缝……
 
    蛟龙号在南海多次下潜集中在两大区域:冷泉区与海山区,深度都超过千米。在这里我们没有看到《鬼吹灯》中的吞舟之鱼,但是海底的神奇远远超出我们的想象。
 
    什么是冷泉
 
    陆地上温泉喷热水
 
    海底冷泉喷石油、甲烷
 
    大陆边缘海底来自沉积界面之下,
 
    以甲烷为主要成分的流体进入上覆水体的流体活动
 
    为什么花钱研究冷泉:未来你的汽车可能就靠它了
 
    蛟龙号每次下潜成本为100万人民币左右,投入这样的巨资研究冷泉有什么意义?
 
    事实上,冷泉研究对未来的能源、气候变化、深海生物研究都有重要意义。
 
    潜在能源
 
    冷泉区蕴藏的天然气水合物是
 
    一种洁净、潜力巨大的新能源
 
    高度压缩的天然气水合物中的碳量是已探明化石燃料总碳量的二倍,可应用在多个领域
 
    深海生物
 
    200米水深以下海底缺乏光照,长期认为深海环境是生命禁区。但冷泉区海底发育了依赖化能自养的生物群落,认为冷泉环境可能是地球生命起源地之一
 
    冷泉系统生物随时间的演化
 
    研究全球变暖
 
    甲烷气体释放,由于冷泉活动大量甲烷进入海洋水体甚至大气,甲烷的温室增温潜力是二氧化碳的2l~22倍
 
    全球海底冷泉向
 
    大气和水圈
 
    释放巨量的甲烷,
 
    加速全球气候变暖
 
    影响全球碳循环
 
    冷泉的全球分布与我国的冷泉探索
 
    全球在北海、波罗的海、黑海、北大西洋、墨西哥湾、日本海、南海海槽、印度洋和西南
 
    太平洋都已发现了900多个冷泉活动区
 
    揭秘深海生物
 
    活个几百年是小意思 神奇的海绵能活上万年
 
    要想了解深海生物,必须先了解它们生活的环境。
 
    在南海有一种区域:这里存在一种特殊的“泉眼”,会流出(甚至会像喷泉一样喷出)以甲烷为主要成分的流体。这种“泉眼”被科学家称为“冷泉”。正是这种冷泉,滋养了特殊的深海生态系统。与陆地上的泉水一样,冷泉就是深海生态系统的“生命之泉”。冷泉区周围发育出了一套不依赖光合作用的化能自养生物群落,有一种观点认为这里也是地球生命的发源地之一。
 
    能活几百年的管状蠕虫
 
    如同陆地上存在着“植物——动物”的生态层级一样,冷泉周围繁衍着群落结构非常独特的生态系统。在这个系统的底层是以化学能量生存的“自养细菌”。而在细菌之上,则是蛤类、贻贝类、多毛类动物、海星、海胆、海虾。而更高级的消费者则是深海鱼、螃蟹、冷水珊瑚等。
 
    这里还有一种特别神奇的“长寿虫”,它们的寿命长达250年,可以说是地球上寿命最长的生物之一。这就是“管状蠕虫”,一种最大可以长达数米的生物。
 
    寿命长达几百年?这种说法是否靠谱?
 
    记者向中国几位顶尖的深海研究学者进行了核实。原来,这种管状蠕虫都是一节一节的,美国一名科学家曾到海底对管状蠕虫进行过标记,第二年或隔几年再去标记、观察,根据一定的时间,蠕虫长了多少,推算出了蠕虫的年龄。所以这个说法基本靠谱。
 
    至于为什么能活这么久?专家的说法是,管状蠕虫在海底活动量很小,几乎不动,吃得也少,新陈代谢很慢,这些都是长寿的原因。
 
    对了,这种管状蠕虫主要是靠硫化氢为生,不过它可不是直接吃,它是依赖体内共生的硫化物氧化细菌提供营养。因此管状蠕虫没有内脏,更没有消化道。也许正是这种“没心没肺”的生活才能让它生存几百年吧。
 
    除了这种管状蠕虫,冷泉的喷口附近还生存着贻贝。这种东西长得很像海虹,不过它并不像海虹一样需要过滤海中的微生物生存,而是主要依赖体内共生的甲烷氧化细菌及硫化物氧化细菌。它主要“吃”甲烷为生,大的能长到接近一尺长。能活上万年的海绵
 
 
    蛟龙号还对南海一个沉睡了千万年的古火山进行了考察。蛟龙号在这里的第一次下潜就把大家“镇住”了:海山区3000多米深的海底不仅密密麻麻地布满了丰度惊人的铁锰结核,生物多样性也让人吃惊。
 
    随蛟龙号下潜的专家李新正说:“当在海底看到长约五六十厘米、宽三十厘米的巨大生物出现在视野里翻动时,我们三个人不约而同地惊叫起来:哇!海怪!”李新正研究员多年研究海洋生物,这是第一次在我国深海看到如此巨大的陌生物种!
 
    这种海怪究竟是什么东西?记者刨根问底地追问专家,不过由于我国深海研究还处于初级阶段,所以“海怪”现在只能称为“疑似鲘鳃类生物”。或者我们直观点说,有点像脱了壳的蜗
 
    蛟龙号这次下潜还发现了类似“冰山雪莲”的东西。这其实是一种海绵。不过它的寿命可达上万年。不过,冰山雪莲被捞上来后,由于压力等环境变化,变得面目全非了,有些可惜。针对上万年的这个数据,记者向专家反复核对,结论是它们能活这么长时间。
 
    在海山区取回来的还有红海参、白海参、紫海参。这些海参可不小,最大的如同枕头。这海参这么大,能不能吃,是不是很补?
 
    专家回复很给力:这些海参与我们平时接触的海参没有本质区别,但深海里的海参活动量小,吃得也少,新陈代谢慢,可能寿命会比较长。
 
    不过考虑到蛟龙号下潜一次直接成本高达100万元,而且捕获的标本非常少,向阳红09船(蛟龙号的母船)上肯定没有人舍得吃了。
 
    有些人可能会问,为什么水深1000多米的贻贝不能吃,而水深3000多米的海参却能吃呢?原来,海山区的生物不靠甲烷、硫化氢等化学物质生存,而主要依赖来自海面下沉的有机碳。通俗点讲就是:海面有光照而产生的有机物,慢慢下沉到海底,供这些生物们“吃”。
 
    不过,蛟龙号深潜团队的专家们最后也表示,我国对深海及深海生物的研究仅处于初级阶段,对它们的类别都要经过进一步研究才能做出更准确的判断,各种生物的寿命、习性都要经过进一步的研究才能断定。
 
    (感谢为本篇稿件提供各种解答的专家,他们是蛟龙号深潜团队的周怀阳教授、李新正二级研究员、杨群慧教授、邱建文教授和冯东研究员。还要感谢蛟龙号母船“向阳红09”的陈存本船长。毕竟,没有母船这个平台,一切研究都无法进行。)
 
    本报首席记者 张海舟
 
(文/小编)
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