北極海冰之下4000米:隱藏了一個神秘世界

2020-12-03 驅動之家

北極冰層4000米之下隱藏著什麼呢？這裡是一個神秘的世界，存在海底火山，還有一些超出想像的生物……北極深海熱液噴口最早發現於1979年，它們就像從海床伸出的管道，噴射著「熱霧」，實際上這是一種熱液體，富含礦物質。

在大西洋和太平洋，存在許多海底熱液噴口，它們也被稱為「海底煙囪」，它被獨特的生態系統包圍，裡面有蛤蜊、盲蝦、鬍鬚海蟲和極端微生物。在這裡的生命無法從太陽獲取能量，而只能從地球內部獲得能量。

微生物利用熱液噴口產生的化合物作為能量來源製造有機物，就像植物和藻類吸收太陽光子一樣，體型較大的動物與這些微生物達到一種共生關係。

然而，之前沒有人對北極生物群進行深入研究，並不知道在北極海冰之下4000米寒冷海水中生活著哪些生物？挪威水域研究所海洋生物學家伊娃·拉米雷茲·羅德拉說：「我們希望看看這個生態系統是否獨立發展，是否它與其他熱液噴口存在很大差異，或者是否這些熱液噴口是互相連通的。」

伊娃與一支國際研究小組進行一次北緯82度的考察之旅，他們希望此行能夠找到「歐若拉」區域，這是一個海底火山區，熱液噴口釋放著「黑煙」。

神秘的熱液噴口

2019年9月19日，研究人員獲準使用挪威新型破冰船「克倫普林斯-哈肯」號從北極斯瓦爾巴群島的朗伊爾賓出發，船上有11個國際機構的代表。他們對海水化學分析顯示，他們在海底加科爾海脊發現熱液噴口。

2014年，阿爾弗雷德·韋格納研究所科學家一直努力地尋找這些海底火山口，他們在探險的最後一天終於發現了熱液噴口，研究員拉米雷斯·羅德拉稱，我們乘船漂過一個熱液煙囪，拍攝了1分鐘的視頻，這讓我們知道熱液噴口的具體位置。

目前，一支研究團隊再次訪問了該區域，他們的計劃是拍攝視頻和採集深海生物樣本，探險隊是由挪威北極大學領導的，羅德拉是該項目經理。

羅德拉說：「我們很難計劃每天的工作安排，因為我們的工作完全受海冰的影響，北極海冰並不平靜，它會分解、凍結，出現厚度變化，這使得它很難到達需要勘測的區域，研究人員在船尾拖著攝像機拍攝海床。」

2019年10月3日，他們終於到達一個理想位置，每個人的眼睛都盯著控制室的屏幕，氣氛非常緊張，研究人員在此次航行的博客日誌上寫道：「當『海底煙囪』第一次出現時，我們爆發出一陣歡呼和擁抱，這是一個巨大的黑色熱液噴口，之後研究人員又發現了兩個。我們能看到我們正在接近海底火山噴口，因為海底沉積物變得更加粗糙，摻雜著不同顏色的石粒。」

我們曾有一次非常接近熱液噴口，研究人員將水下攝像機拉到一個海底土堆，突然看到黑色煙霧從裂開的火山噴口滾滾流出。這並非真實的煙霧，而是350攝氏度左右的高溫液體，攝像機直接對準進行拍攝，高溫液體釋放速度太快了，很快海底變成黑色，我們很擔心攝像機被燒壞，幸運的是，幾分鐘後我們成功拍攝到照片並傳回，這是我們第一次近距離接觸黑色熱液噴口。

金色海底和玻璃海綿

科學家發現熱液噴口附近的海底區域呈現金黃色，像金子一樣閃閃發光，儘管從海底火山噴口釋放的液體中有金、銀元素的痕跡，但研究人員看到的海底物質並非黃金，而是由黑色煙霧沉積下來的亞硫酸鹽。此外，熱液噴口周圍存在大量白色生物體，當它們反射攝像機發出的光時，就會閃閃發光。

海底歐若拉區域附近覆蓋著一層厚厚的細粒沉積物，上面有白色的海綿，有盲蝦在海底遊動，還有海參和海葵，偶爾也有一些魚遊動。該區域主要的生物是玻璃海綿，它們非常罕見，直徑可達到1米，甚至可存活幾百年。海綿主要成分是矽，只有很少一部分是有機物，可以說它們幾乎沒有生命活力。

與眾不同的海底世界

研究人員在其他海洋熱液噴口周圍未發現生物多樣性，羅德拉說：「那裡沒有多少生命形式，但我們還不確定具體原因。」

大西洋和太平洋的熱液噴口周圍生活著豐富多彩的鬍鬚海蟲、蛤蜊和螃蟹，顯然它們已經適應了熱液噴口周圍的特殊環境。羅德拉說：「它們大多數通過化學合成作用，達到細菌和微生物的共生關係，細菌可以在某些生物的體內或者特殊器官中存活，一些生物甚至沒有口腔或者消化系統，只能依靠體內微生物產生的物質作為營養來源。」

目前研究人員還不知道「歐若拉」區域附近的微生物是否存在類似的關係，羅德拉稱，我們必須首先全面認真地分析拍攝的深海視頻。他們從海底海脊的生物中採集了大量樣本，但由於技術問題，很難在靠近熱液噴口取樣，當前需要一支勘測隊收集生活在熱液噴口附近的動物和微生物樣本。

北極深海生存條件與冰冷衛星的情況相似

挪威北極大學微生物學家迪米特裡·卡倫尼臣科（Dimitri Kalenitchenko）與美國宇航局噴氣推進實驗室天體生物學家凱文·彼特·漢德在北極冰面上進行了一項特殊試驗，試圖發現木衛二、土衛二海冰之下隱藏生命的重要線索。

美國宇航局計劃發射一艘宇宙飛船，在木衛二表面搜尋生命蹤跡，目前木衛二和土衛二都被厚冰層覆蓋，但在冰層之下可能有海水，海底可能存在熱液活動。換句話講，這些衛星潛在的生命形式有可能與北極深海生物十分相似，一艘太空飛船潛入木衛二或者土衛二海冰之下能發現多少生物體呢？

研究人員採集了「歐若拉」區域的冰層樣本，他們的目標是觀察能否在海底4000米之下找到海底火山口的證據。卡倫尼臣科說：「我們正在嘗試觀察海冰之下能捕獲多少新發現。」

他將在探險隊採集的冰樣本中尋找極端微生物，它們是典型的熱液噴口生物，是在高溫環境中生長。他們認為，這些極端微生物可能會以某種方式到達海冰表面，它們也有可能以冬眠狀態困在海冰之中。

卡倫尼臣科說：「最大的問題是這些微生物是存在於北極海冰中，還是沒有希望找到它們？」他希望到2021年獲得答案。

未來將展開深入勘測

研究人員對拍攝視頻和採集樣本的進一步研究將揭示更多關於此前未知的加科爾海脊環境，羅德拉表示，他們將繼續展開新的勘測和探索，在更接近熱液噴口的環境採集樣本。

羅德拉和卡倫尼臣科都一致認為此次北極遠徵探索是值得的，雖然航行中遇到一些困難，未能從熱液噴口附近採集樣本，但是所有人都充滿熱情，全身投入這項海底勘測活動。

- THE END -

#北極#海洋

原文連結：新浪科技 責任編輯：雪花

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