遠(yuǎn)在海面之下的海床正被底泥的河流沖刷，這些海底河流可能來自大陸，流經(jīng)數(shù)千英里。

這條河從陡峭的山谷飛流直下，繞過一座座巨石，然后在一片廣袤的平原蜿蜒繞行。河流之湍急，和鑿出大峽谷的科羅拉多河不相上下。然而這個(gè)壯麗的自然景觀從來沒有出現(xiàn)在任何旅游照片里，也不會(huì)在任何地圖上被標(biāo)出。因?yàn)樗谔窖笏嫦?.2公里。

從加利福尼亞海岸延伸開來的蒙特雷海底峽谷正是數(shù)百萬年來被這種奇特的“海底河流”塑造而成。在峽谷口外，水流在海底沖出一道深谷，延伸322公里之遠(yuǎn)，然后傾泄在大洋深處的平原上。

全世界所有的海床都有類似沖刷而成的渠道。在亞馬遜河、剛果河以及孟加拉河等，都可以發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。它們中最大的有幾英里寬，數(shù)千英里流經(jīng)大洋深處，為生活在那里的動(dòng)植物提供養(yǎng)料。但是在我們這個(gè)星球上這些海底河流卻是最不為人知的現(xiàn)象。

在很多方面，海底河流和我們在陸地上看到的河流很相似。它們都有一邊一個(gè)的河岸。小一些的被稱作“支流”的河流流進(jìn)大一些的河流里。這些河流在海底沖出一個(gè)個(gè)河谷，它們沿著蜿蜒的路徑一路向前，甚至改變流向，結(jié)果形成像牛軛湖的河段。最后，它們流入大洋深處的平原地帶，就像流入一個(gè)河口一樣。

“如果你把水抽干，它看上去簡直就是一個(gè)彎彎曲曲的河流系統(tǒng)，只是兩岸沒有樹木而已?！钡ぁづ翣柹拐f，他是英國赫爾大學(xué)的沉積學(xué)家，為研究海底河流走遍世界。

這些水下河道幾乎全然不為人知，直到上世紀(jì)80年代，在對海底做聲納制圖時(shí)它們才開始走入人們的視野。許多海底河流來自像亞馬遜河和剛果河這樣的大河河口，在海底厚厚的沉積物中崎嶇前行。同時(shí)，科學(xué)家們把它們比作陸地上成熟的水系，比如密西西比河下游地區(qū)。

在大陸架上沖鑿而成的水下河谷就像一個(gè)河流體系的源頭。河流從那里流進(jìn)一條條彎彎曲曲的河道，這些河道隨大陸架上下起伏。

順著這些海底大河而流的不是淡水，而是沿海床河道蜿蜒前行的泥沙。

科學(xué)家們在河道的沉積物打鉆取樣，沉積物芯顯示出它們是由流入河道的沉積物不斷堆積而成。

順著這些海底大河而流的不是淡水，而是沿海床河道蜿蜒前行的泥沙。每個(gè)顆粒由于自身的重量而在水里不停翻騰。如同山間發(fā)生的一場雪崩，一條新的水道在大陸架上驟然開流，速度越來越快，勢頭越來越猛，直到它像液體流動(dòng)不停。一條海底河一旦開流，流動(dòng)一次會(huì)持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月，一次帶動(dòng)的泥沙沉積物抵得上全世界陸上河流一整年所沖運(yùn)的量。

“沿著這些河道順流而下的更像雪崩或火山碎屑流?！迸翣柹拐f。然而，要研究深海之下的這些流變過程是極其困難的。“當(dāng)你要把它們和我們已知的陸地上的河流相比較時(shí)，我們真的無法給出這些海下河流的規(guī)模?！迸翣柹拐f。

對此，部分原因在于研究深海環(huán)境的難度。許多河道都是在距離海面2公里多的深處，可能會(huì)流至4公里的深度。想要到達(dá)這樣墨黑一片的海底深處，需要用特制的可遙控深海潛艇。

更糟的是，這些海底河只是間歇性地流動(dòng)。一段急流過后，河道可能停流好幾個(gè)星期，好幾個(gè)月，甚至數(shù)年。科考船配備有用于深海探測的遙控水下機(jī)器人，但一天的花費(fèi)就需25000英鎊。所以能夠研究這些海底流的科學(xué)家寥寥無幾。

“以前人們就是沒有去實(shí)地觀察的能力。”杰夫·匹科奧說，他是英國利茲大學(xué)的一名沉積學(xué)家?！笆聦?shí)上，我們對于月球另一邊所擁有的分辨率要好于海洋。我們對這些水下河流知道得太少了。”

多年來，研究人員不得不依賴實(shí)驗(yàn)室模擬的手段，在大型箱體里把海水和建筑石膏或灰泥混在一起以制造濁流。回放這些試驗(yàn)的錄像可以看到這些濁流和崩塌或火山碎屑流很相似，沉積物沿箱體底部翻騰。

現(xiàn)在一小群無畏的研究人員開始探究這些深海河道，更清楚地了解它們的活動(dòng)方式，以及在它們周圍都生活著什么?！拔覀儸F(xiàn)在所處的階段有實(shí)地全規(guī)模測量海底流的技術(shù)，”帕爾森斯說，“不久以前這還是不可能的?！?/p>

“在蒙特雷，我們反復(fù)給海底峽谷制圖，看它如何隨時(shí)間變化。”帕爾森斯說。他的團(tuán)隊(duì)正使用自主水下航行器觀察海底流如何改變海底形態(tài)。 帕爾森斯在英屬哥倫比亞外海也做過類似的研究。在那里，冰川融水和山里的積雪把沙泥沖到加拿大比特灣頂部的三角洲，在那里一瀉而下形成一股強(qiáng)大的“濁流”流入水下河道?！皾崃鳌北蛔鳛檫@些含沙河流的名稱。

在一項(xiàng)2010年公布的研究中，匹科奧和帕爾森使用一個(gè)水下機(jī)器人探測流過黑海海底的一條深海河道。在這里，他們發(fā)現(xiàn)有另外一種水流在沖刻河道，這是鹽水流，源自地中海，經(jīng)過窄窄的博斯普魯斯海峽溢入黑海然后進(jìn)入海底河道。

因?yàn)榈刂泻５暮Ｋ群诤５乃?、密度更大，所以一路上它和其他水保持分離，以每小時(shí)6.4公里左右的流速流動(dòng)。每過一秒就有22萬立方米左右的水流經(jīng)這個(gè)河道。

2013年，蒙特雷灣水族館海洋生物研究所的查理·保羅和他的同事們利用遙控潛水器探測一個(gè)相對小一點(diǎn)的海底峽谷，這個(gè)海底峽谷距離加利福尼亞海岸僅僅幾英里。遙控潛水器用繩子系在上方大約400米的海面的一艘船上。在事先沒有一點(diǎn)征兆的情況下，一股濁流奔騰而下流入峽谷，遙控潛水器也被挾裹其中。一個(gè)遙控潛水器的操作者把這個(gè)經(jīng)歷描述為就像“遙控一架正處龍卷風(fēng)中的潛水器”，這個(gè)五噸重的遙控潛水器從海底被拽了上來側(cè)推而行。

這些沉積物流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的巨大力量本身就讓對它們的研究成為一個(gè)挑戰(zhàn)。

從發(fā)回的視頻圖像來看，一股密集的泥水在峽谷里奔騰翻卷，可以看到從上游海床撕開的叢叢海帶急速?zèng)_過。但是還沒有來得及再了解更多情況，他們就不得已把遙控潛水器從那里拉開，擔(dān)心它的系繩被扯斷。

南安普敦大學(xué)的埃絲特·薩姆納于2014年所做的一項(xiàng)分析顯示這種從上到下厚達(dá)90米的沉積物流以每小時(shí)6.1公里的速度在海底峽谷流動(dòng)。然而這相對來說還算是小的。

在對更大規(guī)模海底流的研究方面，蒙特雷灣水族館海洋生物研究所的海洋學(xué)家現(xiàn)在引領(lǐng)著新技術(shù)的發(fā)展。他們已開發(fā)出聲學(xué)“流速照相機(jī)”，可以用來測定這些濁流流出流入蒙特雷海底峽谷的速度。

他們做出“聰明石頭”：沙灘排球大小的儀表陣列，也叫做海底事件探測器或床。這些東西可以放在海底河道的河床上。當(dāng)沉積物流傾泄而至?xí)r，它們被卷起帶走。發(fā)回的信息顯示了它們?nèi)绾畏瓭L，如何漂流，又如何從河床抬升。

然而，這些沉積物流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的巨大力量本身就讓對它們的研究成為一個(gè)挑戰(zhàn)。2016年1月，保羅和他的團(tuán)隊(duì)損失了一個(gè)固定的檢測裝置，連帶一個(gè)一噸重的三角架。當(dāng)時(shí)，一股強(qiáng)大的沉積物流以每小時(shí)19.3公里速度沖下蒙特雷海底峽谷。通過跟蹤其信號(hào)燈發(fā)出的聲音，他們最終還是找到了它，這時(shí)距離原來的位置有三公里，幾乎完全被埋在泥里。當(dāng)他們設(shè)法把它拽出來后，他們發(fā)現(xiàn)框架上的鋼板已被壓彎變形，被磨成了刀尖；三角架頂端的碳纖維和鈦金屬浮標(biāo)也嚴(yán)重銹蝕。十個(gè)月后，他們又以同樣的方式損失了第二個(gè)三腳架，后來在又一起事件中，他們看到整套工具被拖離原位7.1公里。

面對這種破壞力，很難想象沿這些海底河道能有什么生物存活。然而，有一些物種，至少看上去生機(jī)勃勃。

在這些河道底部隨處可見蝸牛、蛤、甲殼綱動(dòng)物、海膽、海參和各種各樣的蟲子。

“這些沉積物流對海底峽谷的生物多樣性有著重要的影響?！甭芬姿拱材谴髮W(xué)海洋聯(lián)合會(huì)的克雷格·麥克萊恩說。他也是蒙特雷海底峽谷研究團(tuán)隊(duì)的一員?！皩τ谟行┪锓N，這種干擾反而促進(jìn)了它們的數(shù)量快速增長，對于另外的物種來說，其數(shù)量下降。這要看一個(gè)物種是不是那種長得又快繁殖又快的‘野草’式物種?！?/p>

得益于和蒙特雷灣水族館海洋生物研究所研究人員吉姆·巴利的合作研究，麥克萊恩有證據(jù)顯示海底河道的河床上布滿蝸牛、蛤、甲殼綱動(dòng)物、海膽、海參和各種各樣的蟲子。而且，除了峽谷提供的安全外，沉積物流攜帶的各種營養(yǎng)物以及氧氣似乎也有助生物在大洋深處相對來說貧瘠的地方存活下來。

為了解真相，科學(xué)家也研究了史前海洋下形成于沉積物流的沙石。那些石頭上的洞孔說明小蟲子曾經(jīng)鉆入沉積物藏身。“對于沉積物流來說，情況似乎是它們不僅把氧氣和營養(yǎng)物帶到深海，同時(shí)它們也隨身帶來生物，”匹科奧說?！斑@些蟲子是從較淺的水域沖下來的，待風(fēng)平浪靜時(shí)便在沉積物里生活，直到用盡氧氣?！?/p>

薩姆納在2016年所做的一項(xiàng)試驗(yàn)說明多毛類的蟲子——那些顏色鮮艷的海洋生物，長滿短毛形如煙斗通條——可能在一路顛簸之后毫毛未損地幸存下來。生活在沉積物里的有機(jī)物可能跟這些海底河流動(dòng)的方式一樣發(fā)揮著重要作用。

英國班戈大學(xué)的哈科·巴斯和同事們在2015年所作的一項(xiàng)研究表明，生活在泥里的微生物有助于沉積物的集聚直至其最后毀滅。這就有助于解釋為什么海底河表現(xiàn)出周期性流動(dòng)的特點(diǎn)。

“最大的沉積物流很可能是沉積物大陸架上沒法再堆積時(shí)引發(fā)的，”英國杜倫大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家皮特·塔嶺說，“暴風(fēng)雨引發(fā)的洪水或海浪可以導(dǎo)致水下的排山倒海。充滿沉積物的淡水比海水密度大，所以直沖海底?！?/p>

這些都是威力巨大、破壞性極強(qiáng)的沉積物流。

“最極端的我們稱之為‘峽谷沖洗式’濁流，”一直在英國南安普頓大學(xué)研究納扎雷峽谷的喬西·艾琳說，“這些可要猛烈多了，能從峽谷沖掉大量沉積物達(dá)數(shù)十立方公里，并把它沖運(yùn)到深海海底。他們似乎已發(fā)生了成百上千年，但是還從來沒有被直接觀察過，對其特點(diǎn)我們所知甚少?！?/p>

發(fā)生峽谷沖洗式的濁流為罕見現(xiàn)象，但把它們搞明白仍然十分重要。首先，他們有助于把沉積物中大量的碳鎖定在海底，這樣就能稍稍放慢導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體的上升。

它們對我們的生活也有更直接的影響。今天，全世界幾乎所有的互聯(lián)網(wǎng)和銀行交易都通過海底電纜進(jìn)行，所以如果這些電纜被切斷，將導(dǎo)致嚴(yán)重問題。連接美國和歐洲的電纜有許多正好穿過從紐芬蘭南下的這同一條海底河道的路徑。科學(xué)家估計(jì)1929年流進(jìn)河道的沉積物流速達(dá)每小時(shí)93公里，它們挾裹著地震留下的泥沙碎石橫穿海底1100公里。

“這些都是威力巨大、破壞性極強(qiáng)的沉積物流，”帕爾森斯說，“了解它們的活動(dòng)規(guī)律很重要?！?/p>