據國外媒體(ti) 報道,北極冰層4000米之下隱藏著什麽(me) 呢?這裏是一個(ge) 神秘的世界,存在海底火山,還有一些超出想象的生物……
北極深海熱液噴口最早發現於(yu) 1979年,它們(men) 就像從(cong) 海床伸出的管道,噴射著“熱霧”,實際上這是一種熱液體(ti) ,富含礦物質。
在大西洋和太平洋,存在許多海底熱液噴口,它們(men) 也被稱為(wei) “海底煙囪”,它被獨特的生態係統包圍,裏麵有蛤蜊、盲蝦、胡須海蟲和極端微生物。在這裏的生命無法從(cong) 太陽獲取能量,而隻能從(cong) 地球內(nei) 部獲得能量。微生物利用熱液噴口產(chan) 生的化合物作為(wei) 能量來源製造有機物,就像植物和藻類吸收太陽光子一樣,體(ti) 型較大的動物與(yu) 這些微生物達到一種共生關(guan) 係。
然而,之前沒有人對北極生物群進行深入研究,並不知道在北極海冰之下4000米寒冷海水中生活著哪些生物?
挪威水域研究所海洋生物學家伊娃·拉米雷茲(zi) ·羅德拉(Eva Ramirez-Llodra)說:“我們(men) 希望看看這個(ge) 生態係統是否獨立發展,是否它與(yu) 其他熱液噴口存在很大差異,或者是否這些熱液噴口是互相連通的。”
伊娃與(yu) 一支國際研究小組進行一次北緯82度的考察之旅,他們(men) 希望此行能夠找到“歐若拉”區域,這是一個(ge) 海底火山區,熱液噴口釋放著“黑煙”。
神秘的熱液噴口
2019年9月19日,研究人員獲準使用挪威新型破冰船“克倫(lun) 普林斯-哈肯”號從(cong) 北極斯瓦爾巴群島的朗伊爾賓出發,船上有11個(ge) 國際機構的代表。他們(men) 對海水化學分析顯示,他們(men) 在海底加科爾海脊(Gakkel Ridge)發現熱液噴口。
2014年,阿爾弗雷德·韋格納研究所科學家一直努力地尋找這些海底火山口,他們(men) 在探險的最後一天終於(yu) 發現了熱液噴口,研究員拉米雷斯·羅德拉(Ramirez-Llodra)稱,我們(men) 乘船漂過一個(ge) 熱液煙囪,拍攝了1分鍾的視頻,這讓我們(men) 知道熱液噴口的具體(ti) 位置。
目前,一支研究團隊再次訪問了該區域,他們(men) 的計劃是拍攝視頻和采集深海生物樣本,探險隊是由挪威北極大學領導的,羅德拉是該項目經理。
羅德拉說:“我們(men) 很難計劃每天的工作安排,因為(wei) 我們(men) 的工作完全受海冰的影響,北極海冰並不平靜,它會(hui) 分解、凍結,出現厚度變化,這使得它很難到達需要勘測的區域,研究人員在船尾拖著攝像機拍攝海床。”
2019年10月3日,他們(men) 終於(yu) 到達一個(ge) 理想位置,每個(ge) 人的眼睛都盯著控製室的屏幕,氣氛非常緊張,研究人員在此次航行的博客日誌上寫(xie) 道:“當‘海底煙囪’第一次出現時,我們(men) 爆發出一陣歡呼和擁抱,這是一個(ge) 巨大的黑色熱液噴口,之後研究人員又發現了兩(liang) 個(ge) 。我們(men) 能看到我們(men) 正在接近海底火山噴口,因為(wei) 海底沉積物變得更加粗糙,摻雜著不同顏色的石粒。”
我們(men) 曾有一次非常接近熱液噴口,研究人員將水下攝像機拉到一個(ge) 海底土堆,突然看到黑色煙霧從(cong) 裂開的火山噴口滾滾流出。這並非真實的煙霧,而是350攝氏度左右的高溫液體(ti) ,攝像機直接對準進行拍攝,高溫液體(ti) 釋放速度太快了,很快海底變成黑色,我們(men) 很擔心攝像機被燒壞,幸運的是,幾分鍾後我們(men) 成功拍攝到照片並傳(chuan) 回,這是我們(men) 第一次近距離接觸黑色熱液噴口。
金色海底和玻璃海綿
科學家發現熱液噴口附近的海底區域呈現金黃色,像金子一樣閃閃發光,盡管從(cong) 海底火山噴口釋放的液體(ti) 中有金、銀元素的痕跡,但研究人員看到的海底物質並非黃金,而是由黑色煙霧沉積下來的亞(ya) 硫酸鹽。此外,熱液噴口周圍存在大量白色生物體(ti) ,當它們(men) 反射攝像機發出的光時,就會(hui) 閃閃發光。
海底歐若拉區域附近覆蓋著一層厚厚的細粒沉積物,上麵有白色的海綿,有盲蝦在海底遊動,還有海參和海葵,偶爾也有一些魚遊動。該區域主要的生物是玻璃海綿,它們(men) 非常罕見,直徑可達到1米,甚至可存活幾百年。海綿主要成分是矽,隻有很少一部分是有機物,可以說它們(men) 幾乎沒有生命活力。
與(yu) 眾(zhong) 不同的海底世界
研究人員在其他海洋熱液噴口周圍未發現生物多樣性,羅德拉說:“那裏沒有多少生命形式,但我們(men) 還不確定具體(ti) 原因。”
大西洋和太平洋的熱液噴口周圍生活著豐(feng) 富多彩的胡須海蟲、蛤蜊和螃蟹,顯然它們(men) 已經適應了熱液噴口周圍的特殊環境。羅德拉說:“它們(men) 大多數通過化學合成作用,達到細菌和微生物的共生關(guan) 係,細菌可以在某些生物的體(ti) 內(nei) 或者特殊器官中存活,一些生物甚至沒有口腔或者消化係統,隻能依靠體(ti) 內(nei) 微生物產(chan) 生的物質作為(wei) 營養(yang) 來源。”
目前研究人員還不知道“歐若拉”區域附近的微生物是否存在類似的關(guan) 係,羅德拉稱,我們(men) 必須首先全麵認真地分析拍攝的深海視頻。他們(men) 從(cong) 海底海脊的生物中采集了大量樣本,但由於(yu) 技術問題,很難在靠近熱液噴口取樣,當前需要一支勘測隊收集生活在熱液噴口附近的動物和微生物樣本。
北極深海生存條件與(yu) 冰冷衛星的情況相似
挪威北極大學微生物學家迪米特裏·卡倫(lun) 尼臣科(Dimitri Kalenitchenko)與(yu) 美國宇航局噴氣推進實驗室天體(ti) 生物學家凱文·彼特·漢德(Kevin Peter Hand)在北極冰麵上進行了一項特殊試驗,試圖發現木衛二、土衛二海冰之下隱藏生命的重要線索。
美國宇航局計劃發射一艘宇宙飛船,在木衛二表麵搜尋生命蹤跡,目前木衛二和土衛二都被厚冰層覆蓋,但在冰層之下可能有海水,海底可能存在熱液活動。
換句話講,這些衛星潛在的生命形式有可能與(yu) 北極深海生物十分相似,一艘太空飛船潛入木衛二或者土衛二海冰之下能發現多少生物體(ti) 呢?
研究人員采集了“歐若拉”區域的冰層樣本,他們(men) 的目標是觀察能否在海底4000米之下找到海底火山口的證據。卡倫(lun) 尼臣科說:“我們(men) 正在嚐試觀察海冰之下能捕獲多少新發現。”
他將在探險隊采集的冰樣本中尋找極端微生物,它們(men) 是典型的熱液噴口生物,是在高溫環境中生長。他們(men) 認為(wei) ,這些極端微生物可能會(hui) 以某種方式到達海冰表麵,它們(men) 也有可能以冬眠狀態困在海冰之中。
卡倫(lun) 尼臣科說:“最大的問題是這些微生物是存在於(yu) 北極海冰中,還是沒有希望找到它們(men) ?”他希望到2021年獲得答案。
未來將展開深入勘測
研究人員對拍攝視頻和采集樣本的進一步研究將揭示更多關(guan) 於(yu) 此前未知的加科爾海脊環境,羅德拉表示,他們(men) 將繼續展開新的勘測和探索,在更接近熱液噴口的環境采集樣本。
羅德拉和卡倫(lun) 尼臣科都一致認為(wei) 此次北極遠征探索是值得的,雖然航行中遇到一些困難,未能從(cong) 熱液噴口附近采集樣本,但是所有人都充滿熱情,全身投入這項海底勘測活動。(葉傾(qing) 城)
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
![]()

