探秘“海马冷泉”:深海生物链的奇妙世界
探秘“海马冷泉”:深海生物链的奇妙世界
2024年11月,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列,标志着我国在深海探测领域迈出了重要一步。而在南海西沙海域,一个被称为“海马冷泉”的神秘生态系统,正在为科学家们揭示深海生物链的奥秘。
什么是冷泉生态系统?
冷泉生态系统是一种特殊的深海生态系统,它不依赖太阳光能,而是以海底喷出的甲烷、硫化氢等化学物质为能量来源。这种独特的生态系统被称为“化能合成生态系统”,与我们熟悉的光合作用为基础的生态系统截然不同。
海马冷泉的生物多样性
在海马冷泉,科学家们发现了丰富的生物群落。这里生活着各种各样的生物,包括管状蠕虫、蛤类、贻贝等。这些生物通过化能合成细菌获得能量,形成了一个完整的食物网。
深海生物链的复杂性
与我们熟悉的陆地生态系统不同,深海生物链更加复杂。以抹香鲸和大王乌贼为例,这两种生物构成了一个典型的捕食关系。抹香鲸是地球上最大的有齿鲸类,体长可达20米,而大王乌贼则是世界上最大的无脊椎动物之一,身长可达10米以上。在深海中,抹香鲸常常利用其强大的咬合力和牙齿,捕捉并杀死大王乌贼。而大王乌贼为了自保,也会用其锋利的触手和喙进行反击。
冷泉生态系统的独特性
冷泉生态系统中的生物生长速度惊人。例如,巨管虫的长度可接近两米,每年能生长85厘米,是地球上生长最快的无脊椎动物之一。这种快速生长的现象,颠覆了人们对深海生物生长缓慢的传统认知。
科考新发现
2023年5月至2024年6月,国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学与工程研究所、中国(海南)南海博物馆,使用“深海勇士”号载人潜水器,联合对南海西北陆坡一号、二号沉船开展了3个阶段的水下考古调查。这次调查不仅发现了大量文物,还揭示了深海生物链的复杂性。例如,在一号沉船遗址,发现了陶器、瓷器、铜器、铁器、竹木器等文物超10万件,三个阶段调查共提取出水青花、青釉、白釉、青白釉、珐华等瓷器,以及酱釉陶器、铜钱等文物890件(套)。二号沉船遗址则提取出水原木、瓷器、陶器、蝾螺壳、鹿角等文物38件。
未来展望
为了更好地研究冷泉生态系统,我国正在建设冷泉生态系统研究装置。该装置采用“样地实验+陆地模拟,海陆协同、时空互换”的设计思想,将建成国际首个坐底式深海载人驻留实验室和国际最大尺度的深海化能生态系统与深海甲烷物态演化模拟的国家重大科技基础设施。该装置包括海底实验室、保真模拟和保障支撑三个分总体。
“冷泉生态系统研究装置的建设和使用,将为可燃冰开发提供全生命周期的实时长期观测、模拟验证和预警技术支持,并将为人类探索生命起源和认知冷泉生态系统发育过程提供重要的科学支撑和研究平台,引领深海生态科学研究的发展。”中国工程院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)主任张偲说。
然而,深海生态系统正面临着诸多威胁。过度捕捞、深海采矿等人类活动,以及全球气候变化,都可能对这些脆弱的生态系统造成不可逆转的损害。因此,保护深海生态系统,维护地球生物多样性,已成为全人类共同的责任。
通过持续的科考和研究,我们不仅能更好地理解深海生物链的复杂性,还能为保护海洋环境、实现可持续发展提供科学依据。随着我国深海探测技术的不断进步,相信未来会有更多关于深海生态系统的奥秘被揭示。