到南海「海馬冷泉」探秘海底的「生命綠洲」

2020-12-18 新華網客戶端

「深海勇士」號在「海馬冷泉」進行科學採樣的情景（5月20日攝）。新華社記者 張建松 攝

　　新華社「探索一號」5月21日電（記者張建松）燈光的照射下，海底幽藍靜寂、海雪飛揚。一串串珍珠般白色氣泡，不停地從海底汩汩冒出來。氣泡周邊，滿眼的貽貝、蛤類和蚌類等密密麻麻；半透明的阿爾文蝦、白色的鎧甲蝦、一簇簇管狀蠕蟲，一片片小蛇尾等隨處可見。

　　這片奇異的海底世界，是位於南海西沙海域的「海馬冷泉」。連日來，正在「探索一號」科考船上參加我國「南海深部計劃」西沙深潛航次的多位科學家，乘坐「深海勇士」號載人深潛器，探訪了這片海底的「生命綠洲」。其中包括我國著名海洋地質學家、「南海深部計劃」專家組組長、82歲高齡的同濟大學汪品先院士。

　　冷泉系統是一種深海自然現象，由富含甲烷的流體滲漏至海底而形成。海馬冷泉位於南海的西沙海域，總體呈東西向條帶狀展布，水深為1350-1430米。2015年因廣州海洋地質調查局利用我國自主研發的4500米級「海馬」號無人深潛器發現而得名。

　　根據以往調查，海馬冷泉的淺表層富含天然氣水合物；海底出露大量不同形貌特徵的自生碳酸鹽巖，主要呈結核狀、結殼狀和層狀；部分區域因較強烈的甲烷氣體滲漏，碳酸鹽巖膠結了大量貽貝殼體；冷泉生物群廣泛發育，管狀蠕蟲、蛤類及貽貝等多種冷泉生物共存，其中貽貝分布最為廣泛；不同種類和不同生長期的生物，在空間上交互分布。

　　「儘管早就知道海馬冷泉，但乘坐深潛器到海底親眼所見，還是非常震撼，冷泉生物量之大、豐富度之高，果然名不虛傳。」中國科學院海洋研究所研究員李新正說，「此次在海馬冷泉系統採集到蠕蟲、貽貝、蚌、海葵等豐富的冷泉生物樣品，令人欣喜。我們將進一步進行分類學和群落生態學研究。」

　　在近1400米深的海馬冷泉附近海底，李新正乘坐的「深海勇士」號潛次，還首次誘捕到一隻長15釐米的「深海水蝨」。深海水蝨屬節肢動物門、甲殼動物亞門、軟甲綱、等足目，是典型的深海肉食性物種，與陸地上的西瓜蟲是「親戚」，但體型大得多。該生物樣品的獲取，有助於進行海馬冷泉附近海域的深海環境生物多樣性和生態系統研究。

　　「深海勇士」號在「海馬冷泉」附近採集的深海水蝨樣品（5月18日攝）。新華社記者 張建松 攝

　　以往的科學研究表明，冷泉的初級生產者主要為甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌。這些初級生產者，吸引了管狀蠕蟲、蛤類、貽貝類、多毛類、海星、海膽、海蝦等初級消費者，以及魚、石蟹等高級消費者。這些大型生物最終會被微生物分解，從而回歸自然，形成一套完整的冷泉生態系統。

　　「冷泉是海洋和地球科學的前沿領域，深入研究冷泉生態系統，探究冷泉生命系統的物質和能量輸運機理，比較以陽光為驅動力的生態系統與以來自地球內部化學能量為驅動力的生態系統，分析兩者食物網結構的不同，可望為探索地球上的生命起源帶來新的機遇。」李新正說。

　　自上世紀七十年代，科學家在海底發現熱液和冷泉以來，深刻改變了人們對深海海底的看法。海底不再是地球表層物質運動的終點，海洋也不再是有下無上單向運動的世界。深海冷泉的噴出物，不僅支持了深海獨特的生物群，而且還可以影響氣候環境的變化。五千萬年前，深海水合物的融化和甲烷噴發，就曾經引起了全球高溫和生物滅絕事件。

　　此次在海馬冷泉，「深海勇士」號還採集了碳酸鹽巖、海底沉積物、微生物、冷泉區海水等多種樣品，科學家們現場考察了冷泉活動和微地貌的關係。汪品先認為：對海馬活動冷泉區進行現場的深入研究，是探討南海深部過程的一項重要內容，能夠揭示深海的生物地球化學過程，有助於全面理解南海的碳循環；同時對我國南海北部天然氣水合物勘探，也具有重要指導意義。

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