到南海“海馬冷泉”探秘海底的“生命綠洲”

“深海勇士”號(hào)在“海馬冷泉”進(jìn)行科學(xué)采樣的情景（5月20日攝）。新華社記者 張建松 攝

燈光的照射下，海底幽藍(lán)靜寂、海雪飛揚(yáng)。一串串珍珠般白色氣泡，不停地從海底汩汩冒出來(lái)。氣泡周邊，滿(mǎn)眼的貽貝、蛤類(lèi)和蚌類(lèi)等密密麻麻；半透明的阿爾文蝦、白色的鎧甲蝦、一簇簇管狀蠕蟲(chóng)，一片片小蛇尾等隨處可見(jiàn)。

這片奇異的海底世界，是位于南海西沙海域的“海馬冷泉”。連日來(lái)，正在“探索一號(hào)”科考船上參加我國(guó)“南海深部計(jì)劃”西沙深潛航次的多位科學(xué)家，乘坐“深海勇士”號(hào)載人深潛器，探訪了這片海底的“生命綠洲”。其中包括我國(guó)著名海洋地質(zhì)學(xué)家、“南海深部計(jì)劃”專(zhuān)家組組長(zhǎng)、82歲高齡的同濟(jì)大學(xué)汪品先院士。

冷泉系統(tǒng)是一種深海自然現(xiàn)象，由富含甲烷的流體滲漏至海底而形成。海馬冷泉位于南海的西沙海域，總體呈東西向條帶狀展布，水深為1350-1430米。2015年因廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局利用我國(guó)自主研發(fā)的4500米級(jí)“海馬”號(hào)無(wú)人深潛器發(fā)現(xiàn)而得名。

根據(jù)以往調(diào)查，海馬冷泉的淺表層富含天然氣水合物；海底出露大量不同形貌特征的自生碳酸鹽巖，主要呈結(jié)核狀、結(jié)殼狀和層狀；部分區(qū)域因較強(qiáng)烈的甲烷氣體滲漏，碳酸鹽巖膠結(jié)了大量貽貝殼體；冷泉生物群廣泛發(fā)育，管狀蠕蟲(chóng)、蛤類(lèi)及貽貝等多種冷泉生物共存，其中貽貝分布最為廣泛；不同種類(lèi)和不同生長(zhǎng)期的生物，在空間上交互分布。

“盡管早就知道海馬冷泉，但乘坐深潛器到海底親眼所見(jiàn)，還是非常震撼，冷泉生物量之大、豐富度之高，果然名不虛傳。”中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員李新正說(shuō)，“此次在海馬冷泉系統(tǒng)采集到蠕蟲(chóng)、貽貝、蚌、?？蓉S富的冷泉生物樣品，令人欣喜。我們將進(jìn)一步進(jìn)行分類(lèi)學(xué)和群落生態(tài)學(xué)研究。”

在近1400米深的海馬冷泉附近海底，李新正乘坐的“深海勇士”號(hào)潛次，還首次誘捕到一只長(zhǎng)15厘米的“深海水虱”。深海水虱屬節(jié)肢動(dòng)物門(mén)、甲殼動(dòng)物亞門(mén)、軟甲綱、等足目，是典型的深海肉食性物種，與陸地上的西瓜蟲(chóng)是“親戚”，但體型大得多。該生物樣品的獲取，有助于進(jìn)行海馬冷泉附近海域的深海環(huán)境生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)研究。

“深海勇士”號(hào)在“海馬冷泉”附近采集的深海水虱樣品（5月18日攝）。新華社記者 張建松 攝

以往的科學(xué)研究表明，冷泉的初級(jí)生產(chǎn)者主要為甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌。這些初級(jí)生產(chǎn)者，吸引了管狀蠕蟲(chóng)、蛤類(lèi)、貽貝類(lèi)、多毛類(lèi)、海星、海膽、海蝦等初級(jí)消費(fèi)者，以及魚(yú)、石蟹等高級(jí)消費(fèi)者。這些大型生物最終會(huì)被微生物分解，從而回歸自然，形成一套完整的冷泉生態(tài)系統(tǒng)。

“冷泉是海洋和地球科學(xué)的前沿領(lǐng)域，深入研究冷泉生態(tài)系統(tǒng)，探究冷泉生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量輸運(yùn)機(jī)理，比較以陽(yáng)光為驅(qū)動(dòng)力的生態(tài)系統(tǒng)與以來(lái)自地球內(nèi)部化學(xué)能量為驅(qū)動(dòng)力的生態(tài)系統(tǒng)，分析兩者食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同，可望為探索地球上的生命起源帶來(lái)新的機(jī)遇。”李新正說(shuō)。

自上世紀(jì)七十年代，科學(xué)家在海底發(fā)現(xiàn)熱液和冷泉以來(lái)，深刻改變了人們對(duì)深海海底的看法。海底不再是地球表層物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)，海洋也不再是有下無(wú)上單向運(yùn)動(dòng)的世界。深海冷泉的噴出物，不僅支持了深海獨(dú)特的生物群，而且還可以影響氣候環(huán)境的變化。五千萬(wàn)年前，深海水合物的融化和甲烷噴發(fā)，就曾經(jīng)引起了全球高溫和生物滅絕事件。

此次在海馬冷泉，“深海勇士”號(hào)還采集了碳酸鹽巖、海底沉積物、微生物、冷泉區(qū)海水等多種樣品，科學(xué)家們現(xiàn)場(chǎng)考察了冷泉活動(dòng)和微地貌的關(guān)系。汪品先認(rèn)為：對(duì)海馬活動(dòng)冷泉區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的深入研究，是探討南海深部過(guò)程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，能夠揭示深海的生物地球化學(xué)過(guò)程，有助于全面理解南海的碳循環(huán)；同時(shí)對(duì)我國(guó)南海北部天然氣水合物勘探，也具有重要指導(dǎo)意義。（新華社“探索一號(hào)”5月21日電  記者張建松）