“深海勇士”号探秘深海冷泉区 都有哪些新发现？

近日，我国的“探索二号”科考船搭载着“深海勇士”号载人潜水器，在圆满完成于南海冷泉区的海试任务后，胜利返航。此次海试任务，“深海勇士”号对一处叫“海马”的冷泉区，以及在它东北方向的另外两处冷泉区进行了探索。　　究竟什么是深海冷泉？那里有着哪些特殊的海洋生物？科学家们又为何要对冷泉进行探索呢？
　　什么是“深海冷泉”与“海底热液”？
　　说到深海冷泉，很多朋友会马上想到另外一个词：海底热液。究竟什么是深海冷泉和海底热液？据说，它们之所以被人类知晓，是因为在20世纪70年代末的时候，海洋学家们通过研究，惊讶地发现，海底竟然是“漏”的。这又是怎么回事呢？
　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然：一种是在大洋中脊和断裂带上，由于海水侵入海底裂隙，受地球深处热源的加热，溶解地球内的金属元素，再从洋底喷出，就犹如烟囱一般，十分壮观。这些流体的温度可高达400℃，因此叫做海底热液；还有一种出现在大陆架的边缘，由于海底埋藏的水合物发生分解等原因，释放出富含甲烷等烃类气体到海底，像喷泉一样，因此叫作深海冷泉。

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% u8 o7 L/ \6 P) {　　专家介绍，冷泉温度在2～4℃，海底热液和冷泉把地球深部的物质和能量源源不断地输入海底内部，就形成了非常特殊的热液和冷泉生态群落。它像沙漠里的一片“绿洲”，为黑暗的海底带来勃勃生机。
* K4 C5 y9 Z9 }+ r$ y* ?/ `: g　　谁是冷泉区的常住民？吃什么喝什么？
　　冷泉，我们可以形象地把它比作是海底喷泉。那么这个喷泉周围到底生活着哪些海洋生物呢？俗话说“万物生长靠太阳”，然而到了深海可就不是这么回事了。因为，200米以下的深海是完全黑暗无光的，而且食物也相当匮乏。那这些冷泉区的生物又是如何解决“吃喝”问题的呢？
- ]% M" M5 W1 L/ Z! ?　　专家介绍，处于食物链底端的深海微生物被称作化能自养微生物，它们需要从化学反应中获取能量，合成有机质，供自身生长。深海冷泉就给它们提供了一个自助餐式的生活环境。冷泉源源不断释放出大量化学物质，如甲烷氧化菌、硫酸盐还原菌等，供这些微生物“吃”“喝”。
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3 t6 [5 z& P3 x6 @$ h9 P* H( u7 X! p　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然：这些初级生产者（深海微生物）又能进一步去供养比它们高一级的生物，比如贻贝、铠甲虾、管状蠕虫、螠虫、海葵、海胆等等。这些生物紧密围绕冷泉喷口而生长，这些冷泉典型伴生生物又可以再进一步被鱼类、螃蟹这些高等生物所猎食，因此形成勃勃生机的冷泉生态圈。整个生物群落也会随着冷泉的初生、顶峰、消亡而发生结构的改变。
　　“深海勇士”探秘冷泉区都有哪些新发现？
3 X! q! U2 i( |6 d. {　　据了解，目前在全球海洋中，可能存在着900多处海底冷泉区。而在我国，已探明的近海冷泉区主要有7个。此次“深海勇士”号所执行的海试任务，去的是哪几个冷泉区？又有什么新发现呢?
" R: I/ }- P4 x5 R  a- P　　专家介绍，此次“深海勇士”号主要是前往“海马”冷泉区，以及在其东北方向发现的2处新生活动冷泉区。开展冷泉流体渗漏的生态环境效应科考，获取了一批重要的冷泉流体、沉积物和生物样本，并对其中一处渗漏口进行了流体组分、微生物群落等项目的观测。

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3 a4 V) B# G/ @% k' O0 x　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然：我们发现这3个冷泉具有明显不同的流体活动规律、渗漏速度、生物群落特征等。“海马”冷泉区流体的活跃程度也比之前明显减弱。我们将通过对这3个处于不同发育阶段的冷泉区，获得的视频以及样品进行对比研究，去认识不同冷泉区的发育规律，系统认识南海冷泉及水合物的基本发育规律和特征。
: [3 n* k4 B/ y2 D　　专家介绍，“海马”冷泉区是一处发育比较成熟的冷泉区，已经形成了包括贻贝、螠虫、铠甲虾等生物构成的典型冷泉生态圈。但此次深潜调查发现，“海马”冷泉区的渗漏通量明显减弱，冷泉生物的活动规模也逐渐收缩，可见该冷泉区正在进入衰亡期。而在其东北方向发现的2处新生冷泉区，目前流体渗漏剧烈，但仅观察到少量生物生长。这2处冷泉区能否支撑起像“海马”一样的冷泉生态系统，还需进一步研究验证。
* k8 X* o" B" d* ?　　“海马”冷泉区 名字从何而来？
　　“深海勇士”号此次探索的三处海底冷泉区，只有“海马”是拥有姓名的。“海马”这个名字又是从何而来的？
3 v; _) b! D/ u9 U+ [& h# N: G2 t　　科学家们介绍，最初是基于准三维地震资料，在琼东南盆地发现了海底丘状体和气烟囱，因此判断这个区域存在流体活动和甲烷渗漏，并且可能存在活动冷泉。2015年，我国自主研制的“海马”号4500米级深海遥控潜水器在这个区域首先发现了活动型冷泉，因此把它命名为“海马”冷泉。并在同年，科学家通过重力取样器在海底表层获取了水合物的样品。
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* B9 b2 F- g3 J# {1 U+ e; O, ^　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然：2016年和2018年的时候，通过多波束发现“海马”冷泉存在气体羽状流，并且渗漏点随时间发生变化。2018年，我国自主研发的“深海勇士”号载人潜水器与“海马”号深海遥控（潜水）器，首次在“海马”冷泉区进行了双潜器联合作业，进一步圈定了冷泉活动范围，并开始对“海马”冷泉的系统性研究。
　　为何要深入研究海底冷泉？
  n" z5 R9 h2 w0 x  R/ s, h: O! ^　　冷泉深藏于海底，离我们的日常生活可谓相当遥远，那为什么科学家们还要不断对其进行研究呢？
' k' T9 v& X1 ]5 N/ `　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员 杜梦然：冷泉源源不断地向海底输入甲烷等烃类气体，形成羽状流，我们利用多波束去探测水体中的羽状流，可以作为寻找天然气水合物（可燃冰）和油气等资源的一个重要指示。另一方面，如果这些（甲烷等）温室气体大量释放到大气中去，会对全球气候带来重大的灾难；然而海洋中就有这么一群神奇又可爱的微生物，可以“吃掉”甲烷。换句话说，等于是在帮助我们消除油气渗漏对人类生存环境的影响。
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　　既有助于资源开发，又或许能够为油气渗漏问题找到解决之道。不仅如此，科学家表示，研究深海冷泉，对于开发冷泉生物基因资源，以及活性物质资源等，同样极具意义。
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