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探索“世外桃源”——海底火山口
  • 内容来源:本站原创
  • 网站编辑:fan
  • 发布时间:2017.01.19
探索“世外桃源”——海底火山口
ROV SuBastian准备在新发现的深海烟囱之一中采集样本。
摄影:SCHMIDT OCEAN INSTITUTE
 
撰文:Kastalia Medrano
 
  在3900多米的深海下,科学家发现了一个火山仙境,像极了世外桃源。
 
  这个生态系统里住满了各种生命——毛茸茸的蜗牛、幽灵般的虾以及怪异的蠕虫——还有一些可能是未被科学家发现的新物种。
 
  这次的发现有三个火山口位于马里亚纳弧后盆地沿线,也就是巴布亚新几内亚和日本之间的一个活跃区域,那里的海洋地壳不断地向外扩张。弧后盆地的地质活跃,并拥有世界上最深的海底——马里亚纳海沟。
 
  这些海底火山口是“一个重大突破,我们都很激动,”研究团队成员、美国国家海洋和大气管理局的海底火山学家William Chadwick说道。

探索“世外桃源”——海底火山口
这三个“烟囱”里住满了蟹、虾及其它物种,其中有些从未被发现过。
摄影:SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

探索“世外桃源”——海底火山口
ROV透过烟囱里喷出的浓黑羽流发现了大量蜗牛和虾。
摄影:SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

探索“世外桃源”——海底火山口
科学家和工程师们聚集在Falkor 号的控制室里监控ROV的工作。
摄影:THOM HOFFMAN,SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

探索“世外桃源”——海底火山口
ROV返回之后,科学家们每天都会花大量时间分析从火山口带回来的样本。
摄影:THOM HOFFMAN,SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

探索“世外桃源”——海底火山口
一天漫长的探索结束后探险队伍收回了ROV。
摄影:THOM HOFFMAN,SCHMIDT OCEAN INSTITUTE
 
  “新发现的生物栖息地还有许多我们要研究的地方,除了那些神奇的生物,还有这些新物种在世界生态系统里扮演的角色,”俄勒冈州立大学的深海生态学家Andrew Thurber说道,虽然他没有参加探索队伍。
 
  “这个深海栖息地相较于我们平常研究的地方很特别,能让我们对全球生态系统有更全面的认识。”
 
向深海烟囱内部前进
 
  科学家们能发现这个“烟囱”多亏了SuBastian,由加州施密特海洋研究所发明的新型无人遥控潜水器。
 
  在施密特海洋研究所的科研船Falkor在海面上的监控下,遥控潜水器SuBastian可以在水下运行数周。
 
  2015年,Falkor号对马里亚纳弧后盆地进行了初步调查,不过当时没有使用SuBastian。在那次探险旅程中,科学家通过遥感器观测到了疑似海底火山口和其涌出的岩浆流,所以科学家在地图上标记了它的大致位置以备将来研究。
 
  “这有点像乘坐直升机寻找附近社区哪一户家庭的壁炉在燃烧,然后再投放感应器寻找烟囱里的烟”Chadwick说道。
 
  所以SuBastian团队无法保证下次还能不能找到火山口。不过去年12月,研究团队首次使用ROV SuBastian进行潜水考察,并最终在这次为期三周的探索中确认了三个火山口的位置。
 
  那次潜水时,SuBastian潜入一座水下活火山,被包围在一片浓烟之中。随着火山持续喷发,SuBastian的下半部和整个前部都被没入岩浆中。
 
  “我们发现自己到了一个熔融硫磺滴喷发的地方之后意识到必须赶快离开那儿。当时肯定有点紧张,当然还很兴奋,”首席机械工程师Jason Williams说道。
 
  ROV没有受到损坏。海底非常寒冷,尽管硫磺从烟囱中喷出来时的温度高达365℃,但几乎立刻就会冷却。
 
寻找仙境
 
  在接下来的几周里,探险团队进行了多次持续12小时的潜水考察,每天黎明前准备好ROV,两个小时后它便能进入弧后盆地的底部。
 
  当潜水器满载各种样本返回时,科学家就会争先恐后的走出控制室,迫不及待地查看战利品。晚上研究人员就待在实验室检查采集到的样本,潜水团队则忙着为SuBastian第二天的潜水做准备。
 
  “每天都很漫长。我们都有些疲惫。我们选择把大家的工作时间错开,这样晚睡的人就能多睡一会儿,另外一些人可以早起工作。”Chadwick说道。
 
  海底火山口是深海生物多样性的中心。由于海底的大部分区域被淤泥覆盖,突然出现的岩石就为珊瑚和海绵提供了附着点,改变了附近的生态环境。
 
  海底火山口还为生物体进化提供了必不可少的资源:热量。它们释放的热量可占到深海总能量的3%。
 
  新发现的深海烟囱特别罕见,与地球上任何其他已知的生态环境都不相同。
 
  尽管三个海底火山口的大小、布局和其它表面特征各不相同,而且相互间隔160公里,但它们的化学成份却惊人的相似。
 
  “海底火山口的功能不尽相同,其温度和释放的化学物质也会有所差别,这也导致生活在其中的动物种类繁多且多样,”Thurber说道。研究这些深海动物的基因组成有朝一日可能会促进从医用品到生活用品各领域生产的创新。
 
  “在本次探索过程中,我们的确看到了许多这些海底火山口特有的奇异动物,”Thurber补充道。
 
未完待续
 
  首次探索旅程现在已经结束了,科学家还将把采集到的数据和样本分享给全球各地几十位合作者。瑞典的某位研究人员可能会拿到蜗牛,而澳大利亚的某人可能会分到一只虾。
 
  要分析研究完所有的样本和数据、再弄清楚是否有新发现的物种或者其它惊喜可能需要一到两年时间。与此同时,科学家们将会为ROV团队提供反馈,以便改善SuBastian的性能,为未来的潜水做准备。
 
  今年年底,Falkor科研船将会重返弧后盆地,开启另一趟旅程。毕竟火山口的大部分区域(多达600余公里)还未经探索。
 
  “这算得上是探索各地的趣味所在吧,我们能发现别人见所未见的生物。”Chadwick说道。
 
(译者:流浪狗)
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