神秘的海底热液

撰文/金希

神秘的海底热液

撰文/金希

海底热液活动形成的白色“烟囱”

海底热液喷口主要分布在海底的洋中脊与火山地震带上。和火山一样，海底热液喷口也与地壳活动紧密相连，但它的活动可要比海底火山喷发温和得多了。海底热液周围区域也形成了神秘的生物环境和地质环境。

科学家们发现，在这些环境温度高达三四百摄氏度并且遍布剧毒的金属硫化物的区域中，居然并不是一片死寂。在“烟囱”的周围，居然有很多生物群落。这些生物耐高温、耐高压、不怕剧毒的硫化物，甚至无需氧气的支持。与海底其他区域的环境相比，热液区的生物密度竟然要高出几万倍！

在2011年12月结束的我国大洋一号科考任务中，科研人员在南大西洋中脊2700米深处的海底热液区，成功抓到了一条热液鱼。这种鱼体形像是一只巨大的蝌蚪，体长达59.8厘米，重0.49千克。鱼头呈三角形，鱼嘴位于头正下方，鱼眼凸起，表面灰色，无鳞有坚硬刚毛。

科学家们发现，在海底热液区附近有着完整的生态链。不仅发现了热液鱼，科考船还捕获了盲虾，这些虾的身体上有一些黑点，被证实为嗜硫细菌。这些细菌把剧毒硫化物转化为能量，寄生在盲虾身上。盲虾取食身体表面的细菌，数量较少的热液鱼则以盲虾等为食。

今年1月，英国科学家在南极洲附近的热液喷口处新发现了20多种生物，包括螃蟹、章鱼、海星、藤壶、蜗牛、海葵等。海底热液区还生活着很多管足蠕虫，解剖分析表明，管足蠕虫内脏中的细菌可从热液所含亚硫酸氢盐中获取氢原子维持生命，细菌还可把海水中的氢、氧和碳有机地转化生成碳水化合物，为蠕虫提供生存所需的食物。

热液生物群落的发现，丰富了人类对生物的认识。除了人们一直认为的靠太阳能支持的、在常温和有光的环境下进行光合作用产生有机质的生命以外，还存活着另外一类生物——在高温和黑暗的环境下，靠化合作用维持生命。发现它们的生活方式有助于科学家们研究极端恶劣的环境下生物的进化方式、地球生命起源甚至外星生物生存的可能。

除了奇特的生物外，海底热液所形成的硫化物矿产——“烟囱”的经济价值也让世界各国重视起来。这些硫化物矿产蕴含的金属元素多种多样，可以综合利用。但是鉴于这些“烟囱”所处的地理环境，开采的难度较大，目前仅有美国、德国、法国、加拿大、日本等少数国家有能力开展研究。

美国国家海洋和大气管理局早在20世纪80年代就制定了1983～1988年的五年计划，把处在美国200海里专属经济区内的胡安德富卡海脊作为海底热液矿床的重点研究和开发对象，此外，美国还与法国合作进行海洋调查，合作开采海底热液矿床；日本投资上百亿日元，建造深潜器和开采海底矿床的各种设备，用于海底热液矿床的调查和开采；加拿大自1985年起，共发现了几十个海底热液矿床沉积层，有3个沉积带宽度都超过了150米，厚度超过7米。

海底“黑烟囱”

热液采样器在大西洋中脊海底热液区采样