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宇宙有黑洞,地球有藍洞。平淡無奇的淺灘上莫名出現一個深達百米的神秘空洞,有人把它譽為「地球給人類保留宇宙秘密的最後遺產」,目前我們對它的了解甚至比黑洞更少。
「藍洞」可不僅僅是做出了火爆全球「吃雞」遊戲的工作室,這個名字屬於一種極為特殊的海洋地貌。全世界範圍內,「藍洞」屈指可數,一般存在於海岸或珊瑚礁礁盤區域,是被海水覆蓋著的洞穴開口。
俯瞰永樂環礁,如藍色幕布上的一串項鍊
2012年5月,南海,永樂環礁附近,一艘小船正在航行。船老大與乘員閒談起來:晉卿島的礁盤上,有處被漁民們稱為「龍洞」的地方,巨大的圓形洞口呈現神秘的深藍色,即使是在大海中也顯得分外特殊。洞口處在茂密的珊瑚和暗礁之中,船舶不易接近,漁民們對「龍洞」十分敬畏,亦不敢深入其中一探究竟。
永樂龍洞的位置
「有人說,這裡藏著無盡的寶貝;也有傳說此處是孫悟空拔去定海神針做如意金箍棒後留下的…」這些線索被船上的乘客們聽到。而這群乘客,正是前往附近環礁進行考察和水下拍攝的《中國國家地理》西沙考察組。他們意識到:這處「龍洞」不簡單——不僅在於當年孫悟空「撿裝備」之地有著落了,更在於,這處「龍洞」可能是我們中國的第一處「藍洞」。
巴哈馬迪恩斯藍洞與貝里斯大藍洞
由於光譜中的紅、黃和綠等顏色的光在穿過水體的過程中被吸收,而藍光能夠穿透較厚的海水並被底/壁部反射。因此,從空中看去,在蔚藍的海水與繁茂的珊瑚中央,藍洞顯得格外深邃神秘,像一顆攝人心魄的眼眸,從大海望向天空。同時,這種顏色也暗示著藍洞的深不可測。
且不說藍洞到底藏著什麼秘密,目前已被發現的藍洞無一不令科學家,旅行者和極限運動愛好者趨之若鶩:例如,位於貝里斯的「大藍洞」(Great Blue Hole),洞口有三百多米寬。潛入其中,鐘乳石和石筍交錯參差,海水清澈,各種鯊魚環伺周圍。位於巴哈馬的迪恩斯藍洞(Dean'sBlue Hole)以「最深藍洞」(202m)而馳名,幽深莫測,令人恐懼又好奇,因無比「刺激」的體驗而成為自由潛水者挑戰世界紀錄的「聖地」。儘管這種未知的環境已經吞噬了無數信心滿滿的探險家…
埃及達哈布藍洞前的弔唁處,在該處遇難的冒險者已有百餘位
極有可能加入「藍洞俱樂部」的種子選手——永樂龍洞,又會為我們帶來什麼驚喜呢?會滿足我們對「龍宮」的幻想嗎?在2012年至2016年的時間裡,考察組數次潛入永樂龍洞。受限於設備和海況,他們多次潛入的深度最深只到六十多米,但依然為我們帶來了包括影像和文字記錄等第一手資料。
三沙航跡珊瑚礁保護研究所對永樂龍洞開展調查
調查組之前也調查過世界上的其他藍洞。相比之下,永樂龍洞可以說是其貌不揚:淺層的海洋生物有獅子魚,鸚嘴魚,巨蛤等,與附近海域並無不同;到了約40m時,生物附著的跡象顯著減少,而洞壁形態仍無較大變化,沒有發現石筍和石鐘乳。除了在峭壁上發現了兩個規模不大的支洞以外,就是下方黝黑一片的海水,龍洞依舊保持著神秘。
對於抱有「龍宮探寶」之期望的探索者來說,這種結果確實難以盡興。然而,他們並不是對藍洞進行調查的唯一團隊。
2015年起,三沙市的相關專家和三沙航跡珊瑚礁保護研究所對永樂龍洞開展了一系列的調查,各種裝置設備悉數登場:聲吶側掃裝置、電子計數鉛錘、深海海流儀、水下機器人等,為我們提供了更為全面和透徹的龍洞信息。調查組從一開始就注重對龍洞的保護,捨棄了諸如三維地震法等高效率但可能對龍洞有傷害的方法。
研究人員建立的永樂龍洞三維結構模型
龍洞的全貌逐漸展現在世人面前。結果使我們不禁想起一句話:不鳴則已,一鳴驚人。
2016年7月24日,三沙市政府宣布,永樂龍洞的探明深度為300.89m(相當於把艾菲爾鐵塔倒插進去),遠超迪恩斯藍洞的紀錄(202m),一躍成為世界上已知最深的海洋藍洞。
世界知名藍洞大對比 圖源:《中國國家地理》
這一發現立即吸引了全球學者們的目光。因為,在人類面前,藍洞還保留了太多太多的神秘。永樂龍洞前所未有的深度將會揭示哪些秘密,科學家們十分期待。
關於海洋藍洞,科學家最關注的問題之一是:它們是如何形成的?
目前,學界對海洋藍洞的成因仍然存在爭論。目前公認的有兩種類型:其一是石灰巖溶洞成因,指在全球海平面下降的冰期,大陸架近岸的石灰巖暴露並受到地下水侵蝕,形成了和喀斯特地區一樣的溶洞(所以有大量的石筍,石鐘乳,以及通道等結構),間冰期時海平面上升,這些溶洞就形成了海洋藍洞。目前所發現的包括迪恩斯藍洞在內的大多數藍洞都屬於這種類型。另一種則是珊瑚礁生長成因,是由於珊瑚礁快速生長並聚集形成圓洞狀結構,由於洞內外水環境為珊瑚生長提供的條件不同,從而使洞不斷加深,洞內一般不會觀察到石筍等石灰巖溶洞結構。
典型的喀斯特溶洞結構
而永樂龍洞卻顯得特立獨行:深度驚人,而且內部幾乎未發現任何石筍和石鐘乳。
深度一定程度上反映了藍洞的年齡。海平面是喀斯特發育的基準面,即喀斯特作用向地下深處所能達到的下限。第四紀冰期最低海平面位置在-125m左右,所以超過這一深度的藍洞都是更早時期的產物。永樂龍洞的深度,很有可能代表著它在古海平面位置低於現代海平面300m以上時就開始發育了。論資排輩的話,有可能成為世界第一古老的海洋藍洞。
令人費解的地方來了:就目前的兩種成因假說來說,永樂龍洞幾乎不可能是完全由珊瑚礁生長形成的。因為代表性的珊瑚礁海洋藍洞只有約一萬年的歷史,相比之下,根本不足以形成永樂龍洞這樣規模的海洋藍洞。但如果永樂龍洞是石灰巖溶洞成因的話,為什麼沒有觀察到石鐘乳和石筍這樣典型的結構?
有國內研究團隊曾對永樂龍洞內壁深度從35m至淺部的礁體礦物年代和組成進行分析。測年結果表明,由上到下側壁巖石年齡呈現變老的趨勢。17m成為一處明顯的界限:在其上,巖心形成時代晚於距今8千年,而其下方形成普遍早於2萬5千年,但存在時間上的跳躍和倒轉(可能是採樣不準確所致)。
研究人員對洞壁礁體礦物測年的結果
組成方面,所分析的部分側壁主要由珊瑚礁灰巖構成,側壁巖心礦物均屬於碳酸鹽礦物,元素組成隨深度變化。研究人員推測這些碳酸鹽礦物主要來源於鈣質生物碎屑,礦物組成也與珊瑚礁的礦物成分相一致。17m以下,洞壁出現低鎂方解石,這是該海域造礁珊瑚和附礁生物所不含有的。
17m這一明顯的分界為研究人員提供了關於龍洞成因的新思路:三沙永樂龍洞可能是一個複合體,包括冰後期的珊瑚礁階段和海平面頻繁波動下的溶洞形成階段。
結合末次冰期以來的海平面變化歷史,研究人員歸納了這兩個階段永樂龍洞的生長情況:第一階段,為更新世或其之前的海平面頻繁波動時期,因此17m以下部分是晚更新世喀斯特溶洞,17m以下的珊瑚礁低鎂方解石成分也暗示著該部分曾經歷過大氣淡水的影響;第二階段,全新世高海平面時期,17m以上的現代珊瑚礁形成,這進一步增加了龍洞的深度。
目前,學界對於永樂龍洞的成因仍然沒有定論。除了成因,龍洞的很多特點也成了待解釋的謎和極有價值的研究對象。
永樂龍洞內部垂向溶解氧和硫化氫濃度情況
比如,位於水深160m處的藍洞明顯彎折,這種結構會使下半部分水體和洞底沉積物難以受到擾動,而折出來的平臺則會承接上方的沉積物和塌陷。對於地質學家來說,真是難得的研究機會。
又比如,由於龍洞缺乏與外部的水體交換,從約105m深至洞底,溶解氧幾乎處於0水平,產生了長達200多米的缺氧環境,同時伴隨著急劇升高的硫化氫濃度。科學家已在情況相似的巴哈馬藍洞中開展研究,以揭示微生物是如何在如此極端的環境下生存的,這是目前生物學研究的熱點之一。
總之,從永樂龍洞揚名世界到今天不過幾年時間。深藍的「南海之眼」下究竟隱藏著多少秘密?或許和其他神話一樣,定海神針的故事過於天馬行空,但對於全球的海洋學家,以及享受海洋遺產的我們來說,這裡無疑是一處等待探寶的「秘境龍宮」。
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原標題:《散布在各地的海洋藍洞,是地球對「不可名狀恐懼」的最好詮釋》
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