本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
如果你看過動畫片《海綿寶寶》，除了海綿寶寶和派大星這兩個活寶外，你一定還記得那個精彩而奇妙的海底世界——沒錯，那裡明明是海底，卻存在沙灘和湖泊。你在看動畫片的時候，也許會問，這不矛盾嗎？海裡面都是水，水和水都連在一起了，海底怎麼會有湖泊呢？製作這部動畫的作者腦洞真大……
其實，這一點都不矛盾，海底確實存在湖泊。在正式解開謎團之前，我想請你聯想一下把大勺子花生油倒進一杯水裡後的狀況。沒錯，花生油當然會浮在水之上啦，這是因為花生油的密度比水低。因此，只要海底存在一種比海水密度大得多的流體，類似於花生油浮在水之上的原理，就可以讓「湖泊」在海底形成。
事實上，這樣的情況在自然界中確實會發生。當某些深海的鹽類沉澱物在一定條件下溶解於水中時，就會變成一種非常鹹的「鹽水」，其密度明顯高於上層的正常海水。它們聚集在海底的深坑裡，形成了海底湖泊，如下圖所示：
這種現象在南極海岸附近被發現過，因為冰的形成產生了大量的鹽，在一定條件下導致最下層的海水含鹽量大幅升高，密度隨之升高，最終形成了海底湖泊。
但是在遠離極地的墨西哥灣海底，科學家也發現過海底湖泊，甚至還有海底河流。這些水下湖泊和河流可以小到幾英尺寬，也可以大到幾英裡長。墨西哥灣裡的這些湖泊和河流是在海水滲入海底厚厚的鹽層時形成的。隨著水的滲入，鹽層溶解，導致鹽層塌陷，形成窪地。溶解的鹽使水變得更濃，因為它比周圍的水密度更大，它會沉入窪地，形成河流或湖泊。
科學家們還發現，這些高濃度的鹽水在海底形成的湖泊，和地面上的湖泊驚人地相似。它們有一個清晰的表面，有明顯的「湖邊」輪廓，被接觸的時候還會產生波紋，如果擾動過大，還會形成波浪。
很多時候這些海底湖泊都富含甲烷，這對生態系統有著有趣的影響。那裡生存著大量的甲烷菌，而一些貽貝也喜歡聚集在海底湖泊周圍，因為它們以甲烷菌產生的廢物為食。正因為如此，你會看到一個「海灘」的貽貝圍繞著鹽水湖（如下圖所示），它們會過濾水中的甲烷，形成細菌共生體。更有趣的是，還有一種吃甲烷菌的蝸牛，它有著神秘的能力，能夠根據貽貝來找到這些細菌。
然而，這些海底湖泊並不總是有益於生物。它們表面的硫化氫和化學物質的毒性是正常海水的十倍。正因為如此，很多海底生物如果不幸跌入這些「湖泊」，那麼它們很有可能會「溺水」而亡……
因此，《海綿寶寶》並沒有騙我們，海底真的存在湖泊。那裡的湖泊還可以遊泳、衝浪，如果不小心掉進去，還可能會溺水。所以你看到動畫片裡面的小動物都帶著遊泳圈……