海底是“漏”的

倩倩

海底“黑烟囱”

我国科学家在执行中国大洋科考第19航次任务时，在西南印度洋中脊成功发现了4个新的海底“黑烟囱”——一位于海底的富含硫化物的高温热液活动区，这是世界上首次在西南印度洋洋底发现热液喷口。这一科考成果的取得，使全球已发现的海底“黑烟囱”由原来的93个增加到97个。

大洋中脊隆起于洋底中部，并贯穿整个世界大洋，为地球上最长、最宽的环球性海底山系。大洋中脊是现代地壳活动最活跃的地带，经常发生火山活动和地震。它也是多少亿年来地球内部能量向外释放的通道，是地球深部通向表层系统的窗口。

众所周知，海洋中越到深处海水的密度越大，因此，海水的温度也是越往下越低。但是，1977年，美国的一艘深潜器在东太平洋下潜时，却吃惊地发现水温越来越高！原来，这里的大洋中脊有温度高于300℃且富含硫化物的热液如“黑烟”般地在喷出，这些高温热液冷却后形成一个个“黑烟囱”耸立在海底。这些“黑烟囱”一天可以长30厘米，但长得快，倒得也快。这可真使人大开眼界：原来海底是“漏”的！

德国科学家在对大西洋底一处高温热液喷口进行考察时发现，这个喷口附近的水温最高竟然达到464℃，这不仅是迄今为止人们在自然界发现温度最高的液体，也是第一次观察到自然状态下处于超临界状态的水。

“黑暗食物链”

科学家发现，当海水“漏”到海底以下2000～3000米，并和那里的岩浆相互作用，形成富含硫化物的黑色热液，再从海底喷出时，便形成了“黑烟囱”。更为有趣的是，在如此“暗无天日”的“水深火热”之中，竟然存在着以热液区中的硫细菌为基础、以管状蠕虫为代表的生物群，它们构成了深海中的“黑暗食物链”。与我们司空见惯的依靠植物的光合作用生存的陆地生物不同，它们依靠地热的支持，通过化学合成生产有机物质，而且生长神速。管状蠕虫一无口腔、二无肛门，全靠一肚子共生的硫细菌提供营养。最长的管状蠕虫可长达3米。

科学家还发现，在海底分布着一种叫“可燃冰”的奇怪矿物，它是由甲烷分子锁在冰的晶格里形成的。当温度低于7℃、压力大于50个大气压时，它能保持稳定，一旦温度升高或压力减小，它就会融化并释放出164倍体积的甲烷。专家估计，全球“可燃冰”中的碳，可能相当于包括石油、天然气和煤在内的所有矿物燃料所含碳的总和，它无疑是21世纪潜在的新能源。当“可燃冰”中的甲烷缓慢释出时，这出口就成为海底的“冷泉”，并在其周围形成碳酸盐结壳，产生又一个不依靠光合作用的“冷泉生物群”，形成和热液口一样的“黑暗食物链”。

海洋下的“海洋”

其实，深海海底还有其他种类的液体构成其他类型的“黑暗食物链”。但不论是热液还是冷泉，不论是海底矿物还是海底生物群的形成，其基础都是微生物的活动。处在“黑暗食物链”底层的，是利用地热进行化学合成的硫细菌。然而，更多的微生物实际上生活在海底之下的岩层中，构成所谓的“深部生物圈”。

十多年来，科学家进行了多次大洋钻探，发现海底地下水的水压和水温，明显地随着海面的潮汐呈周期性的升降，而且各海底钻井之间的水位也相互连通。可见大洋底下的地下水，宛如海洋下的“海洋”。

到海底去观测地球

“深部生物圈”的发现，大大拓展了人类认识地球的视野。对这些全新的成矿过程和完全陌生的深海生物世界，人类还缺乏了解，许多问题有待我们去认识。而这种认识只能到海底去取得，在海底这一地球科学的第三个观测平台上去进行。

进入新世纪后，科学家开始在海底布设观测网。他们用海底电缆或光纤供应能量并收集信息，实施能持续多年的自动化观测，并能随时获取实时观测信息。将来还能让人们通过电视屏幕像看一场足球赛那样观赏海底火山的喷发，并可近距离地观察神秘的深海生物群，把大洋深处种种不可思议的事物呈现在人们眼前。