夏斌
涉淺水者得魚蝦,入深水者見蛟龍。浩瀚無垠的海洋,既是地球上現(xiàn)存最大動(dòng)物藍(lán)鯨的家園,也有成群結(jié)隊(duì)的小魚、絢麗繽紛的珊瑚海草……這樣生機(jī)勃勃的場景,在淺藍(lán)海域就可以看到,而潛入更深的海域,會(huì)有怎樣的奇遇呢?
海洋,占據(jù)地球表面71%的面積,蘊(yùn)含著豐富的生物、礦石等資源,以及氣候變化、地殼運(yùn)動(dòng)乃至基因演變的奧秘。面對(duì)這片藍(lán)色海域,人們充滿好奇心和探索精神。
作為較早開展載人深潛的國家之一,美國于1964年建造的“阿爾文”號(hào)可以下潛4500米。1985年,它找到了“泰坦尼克”號(hào)沉船的殘骸。前蘇聯(lián)的“和平”號(hào)潛水器,則來到了6000米海域,其最大特點(diǎn)是“肺活量”充足,能在水下“憋氣”20個(gè)小時(shí)。我國的“蛟龍”號(hào)擁有同類型載人潛水器的最大下潛深度——7000米,這意味著它可以在99.8%的海域自由行動(dòng)。
一般來說,3500米至6500米的海域稱為深海;6500米以下的區(qū)域叫作深淵,那里是不為人知的“黑暗禁區(qū)”。在國際海洋界,深海載人潛水器一直占據(jù)海洋開發(fā)的制高點(diǎn),其技術(shù)水平體現(xiàn)一個(gè)國家在材料、控制、海洋學(xué)等領(lǐng)域的綜合實(shí)力。
下潛深度達(dá)到萬米,是一種什么感覺?如果把珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂都不會(huì)露出水面。那里的海水寒冷刺骨,同時(shí)每增加10米,水中物體所承受的壓力就會(huì)增加1個(gè)大氣壓。如果是在10000米的海底,所要承受的壓力將達(dá)到1000個(gè)大氣壓,相當(dāng)于1個(gè)手指甲蓋大小的面積上需承受約1噸的重量。
一個(gè)圓錐狀的環(huán)境觀測器,攜帶7個(gè)大大小小的生物誘捕籠,正在一步步接近深海海底。在燈光的照射下,黑色的海水中不時(shí)出現(xiàn)漫天飛舞的“雪花”……這些“雪花”,是深海中的懸浮物。海水中各種各樣懸浮的顆粒、生物死亡分解的碎屑、海洋生物排放的糞便、大陸水體帶來的顆粒等,都是它形成的原材料。
除了“海雪”,在無邊無際的深海中,還生活著其他千姿百態(tài)的生物,顯得異常熱鬧。
在距離海平面3000米的水域,水溫常年保持在0℃至30C之間。不過,這里的水并不結(jié)冰。因?yàn)槊芏忍罅?,水壓相?dāng)于在一個(gè)人身上壓了13座自由女神像。再往下100米,就來到了巨型烏賊常常出沒的地方。
過了4000米,光線無法透過,一直暗無天日,植物無法進(jìn)行光合作用。之前人們以為這樣的區(qū)域不可能生存動(dòng)植物,是個(gè)毫無生氣的“沙漠”地帶。然而,從上世紀(jì)90年代以來,科學(xué)家陸續(xù)在這塊海域發(fā)現(xiàn)小型貝類、蝦類、鰻類等。同時(shí),這里的許多魚類都成了“瞎子”,依靠觸覺來代替視覺。
6000米往下,將看到更為奇異的底棲生物。它們依靠上層海洋沉降的有機(jī)質(zhì),或與深部地球化學(xué)過程相關(guān)的化能合成作用維持生命。其中,一些微生物可以利用氫氣作為燃料,把二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的有機(jī)化合物,同時(shí)產(chǎn)生甲烷等副產(chǎn)物;甲烷又可以去支持其他微生物的生長需求,更高級(jí)的生命再以這些細(xì)菌為食,最終形成一個(gè)獨(dú)立于陽光之外的生命網(wǎng)絡(luò)。
越往海底深處潛行,似乎愈發(fā)顯得寂靜。不過,借助于載人深潛器中的聽音器可以發(fā)現(xiàn),神秘的水下世界其實(shí)無比喧鬧。在這個(gè)黑乎乎的地方,至少生活著3萬種動(dòng)物。它們竊竊私語、伸縮爬行、爭搶打斗,煞是熱鬧。最常聽見的是蝦和扇貝發(fā)出來的,類似敲小鼓的聲音。
到了深海底部區(qū)域,人們會(huì)直觀感受到:大海的底部并不是平坦的,跟陸地一樣,有寬廣的“平原”和“高原”,也有縱橫相交的“山脈”,以及深達(dá)萬米的多條海溝。海溝是海洋底部最凹陷的地方,通常位于大洋的邊緣。由于松散物的堆積,海溝最深處或海溝底部總有一段平坦的地形,因而萬米載人深潛器最終可以穩(wěn)穩(wěn)地在這個(gè)“最深處”小憩一會(huì)兒。
石油、可燃冰、多金屬結(jié)核……新奇熱鬧之外,深海世界還是一個(gè)巨大的資源庫和基因庫。
以石油為例,海洋蘊(yùn)藏了全球超過70%的油氣資源,海底的油氣如同埋在地里的馬鈴薯一樣等待挖掘。上世紀(jì)70年代起,人類逐漸開發(fā)水深500米左右的油氣。到2003年,海洋油氣勘探水深已達(dá)3053米。據(jù)估計(jì),全球深海區(qū)域潛在石油儲(chǔ)量有可能超過1000億桶。
可燃冰被稱為“未來能源”。它是天然氣在0℃和30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”,其中甲烷占80%至99.9%??扇急V藏中所含的有機(jī)碳總量,相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣的兩倍,可滿足人類1000年的需求。不過,開采埋藏于深海的可燃冰還面臨許多技術(shù)上的難題。這種礦藏哪怕受到最小的破壞,都足以導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏,有可能造成海嘯、海水毒化等災(zāi)害。
在緩解溫室效應(yīng)方面,海洋同樣“深不可測”。研究顯示,地球上超過一半的生物碳和綠色碳是由海洋生物捕獲的。更厲害的是,海洋的“食量”更大:單位海域中的生物固碳量,是森林的10倍、草原的290倍。
還有一個(gè)令人吃驚的發(fā)現(xiàn):海洋底部擁有極為豐富的淡水資源,其蘊(yùn)藏量約占海水總量的20%。這些淡水存在于海洋深處的原生代巖層,歷經(jīng)數(shù)萬年滲透精濾,水質(zhì)天然潔凈,且保持水質(zhì)的活性,富含幾十種人體所需的礦物質(zhì)和微量元素。倘若能對(duì)深海淡水進(jìn)行商業(yè)化開采,將為人類解決飲水危機(jī)展示光明的前景。
萬米深潛過程中,不時(shí)還能看到一些“黑煙囪”。它其實(shí)是一種熱液硫化物,含有銅、鋅、鉛、金、銀等多種元素。在“黑煙囪”周圍,生活著一個(gè)珍稀的生物群落——熱水生物。研究發(fā)現(xiàn),這些生物非常原始,接近所有生命的共同祖先。為此,科學(xué)家提出新的命題:生命是否起源于此?
此外,由于深海生物處于獨(dú)特的物理、化學(xué)和生態(tài)環(huán)境中,形成了嗜堿、嗜熱、嗜冷、耐壓和抗毒等各種極端酶。能否研究利用這些特殊的生物活性物質(zhì)和代謝機(jī)制,也將成為“彩虹魚”探險(xiǎn)回程后熱議的話題。
摘編自《解放日報(bào)》客戶端“上觀新聞”