人類的探測器潛入10000多米深的馬裡亞納海溝,發現了什麼?

2021-01-10 騰訊網

2020年,中國萬米載人潛水器探訪馬裡亞納海溝最深處「挑戰者深淵」,這項挑戰由「海鬥一號」 全海深自主遙控潛水器來擔任。而「海鬥一號」也出色完成了任務,取得了多項重大突破,填補了我國萬米級作業型無人潛水器的空白。

全球深度大於6000米的海溝共有37條,這些海溝所在的區域也被稱為海鬥深淵,馬裡亞納海溝是目前世界人類已知的最深的海溝,可謂是科研的「無人區」,據相關的資料顯示,達到萬米級作業探測,目前屈指可數,其中包括我國,那人類的探測器潛入10000多米深的馬裡亞納海溝,到底發現了什麼?

馬裡亞納海溝

馬裡亞納海溝,又名瑪利亞娜海溝。為地球目前已知最深的海溝。該海溝地處西北太平洋的海床,位於關島和北馬裡亞納群島東部。此海溝為兩板塊輻輳的俯衝帶,太平洋板塊於此俯衝於菲律賓海板塊(或細分出的馬裡亞納板塊)之下。海溝底部於海平面下的深度大於珠穆朗瑪峰海平面上的高度。也就是說,如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂將不能露出水面。

人們往往喜歡挑戰一些世界之最,比如,不遠萬裡去登珠穆朗瑪峰。想要徵服珠峰的登山者們必須面對一個可怕的事實:一旦身有不測,自己的屍首通常會長久地留存在山上。而馬裡亞納海峽也不例外,在身處萬米的深淵之下,稍有不慎,就可能因巨大的壓強而長久的留在海溝。即使如此,很多國家也都來此進行了探測。

馬裡亞納海溝的探測歷史

首先對馬裡亞納海溝進行探測的是英國,1951年英國皇家海軍航具挑戰者二號首度測量海溝,其最深處便以挑戰者深淵為名。並且得出海溝深度10863米。

其次是1957年俄羅斯的「維塔茲號」,回報測得11034米,並將此處命名為「馬裡亞納深凹」,由於後來此數據未再測得,所以也就不以這個為準,隨後,「史賓塞·傅樂頓·拜爾德號」測得最深為10915米。

然後是1960年美國海軍中尉唐納德·沃爾什與雅克·皮卡德駕駛深潛艇的裡雅斯特號,以鐵球壓艙,以汽油為浮槽,第一次史無前例的潛航抵達海溝底部。艇上系統顯示深度為11521米,修正後為10916米。

之後是1984年日本的高能專業探測航具「拓洋號」, 以多窄波束回波定位儀搜集資料,測得最大深度為11,040.4米。最為精確的紀錄則由日本探測艇海溝號於1995年3月24日測得深度10,911米。

2012年加拿大導演詹姆斯·卡麥隆駕駛單人深潛艇深海挑戰者號下潛到了10,898米的挑戰者海淵底部。卡梅隆是抵達海溝底部的第三個人,也是單獨下潛的第一人。卡梅隆此次潛水除了為科學研究搜集樣本之外,還拍攝了一些照片和影片。

2019年4月,維克託·維斯科沃駕駛DSV Limiting Factor抵達深度10,928米處, 比前記錄多了16米。同年5月1日,再度下濳成為世界記錄中第一位抵達深淵兩次的人。他在挑戰者深淵海床上看到了塑膠袋及糖果包裝紙。

最後就是我國的「海鬥一號」,「海鬥一號」在馬裡亞納海溝實現4次萬米下潛,最大下潛深度10907米,刷新了我國潛水器最大下潛深度紀錄。在高精度深度探測、機械手作業、近海底工作時間、聲學探測與定位、聲學通信作用距離及高清視頻傳輸等方面,創造了我國潛水器領域多項第一。

萬米深的海溝下的發現

經過這麼多次的探測,人們發現馬裡亞納海溝海洋資源豐富,不僅具有物種豐富的海底生物,還存在著五彩斑斕的珊瑚組成的「海底花園」,以及大量的海底礦藏。

雖然在萬米的海溝下,條件極其惡劣,高壓、漆黑和冰冷,通常溫度只有2℃(極少數海底受地熱的影響水溫可高達380℃)。但是,這裡科學家在這裡竟然看到有一條比目魚和一隻小紅蝦在遊動。而且,在千米深的海水中,還有熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊以及抹香鯨等大型海獸類;在2000~3000米處還發現 了成群的大嘴琵琶魚;在8000米以下,還發現了僅18釐米的新魚種;最深處則很少看到動物了。

在2019年5月28日,我國遠洋綜合科考船「科學」號科考隊員在馬裡亞納海溝南側海山發現了近10片五彩斑斕的珊瑚林。林內各種珊瑚和柱星螅等集聚生長,猶如「海底花園」一般,實屬罕見。

2011年1月,國際科研團隊在考察中發現那裡儲存著大量碳,意味著海溝在調節地球環境方面也發揮著重要作用。馬裡亞納海溝就像一個沉澱物收集器,這裡的細菌轉化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。如果測出細菌轉化的碳的量具體是多少,那科研人員就可以更好了解深海海溝在調節氣候方面的作用。

但是除此以外,馬裡亞納海溝也存在著海洋汙染,有研究結果表明,在馬裡亞納海溝2673-10908m底層海水中,微塑料含量為2.06-13.51個/L,比開放大洋表層及次表層水中微塑料含量高出數倍;在馬裡亞納海溝5108-10908m表層沉積物中,微塑料含量為200-2200個/L,也明顯高於大多數深海沉積物中的含量。

雖然我們勘測到了大量海洋資源,但是同樣的,海洋汙染也已經影響到了萬米深的海溝,所以,馬裡亞納海溝給了我們一個啟示:在我們發展的同時,環境保護也尤為重要。

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