北冰洋海底火山口在冒泡

顧仲和

科學家們已經發現，與他們的預測正好相反，北冰洋中部海域的部分海底脊的活動十分活躍，它的海底火山口可以聚集以前不為人知的海洋生物物種，富含礦物質的熱流不斷地從這里的海底流出來。去年7月31日到10月3日期間對北冰洋作航行考察時，他們登上了美國海岸警衛隊1艘被裝備用來進行科學考察的破冰船“CutterHealy”以及1艘同行的德國調查船“Polarstem”。

塔爾什大學的彼得·邁克爾說，我們順利地完成了比原計劃多兩個的要素，彼得是“北冰洋中部海域海底脊探險隊”(AMORE)的首席美國科學家，這個探險隊得到了美國科學基金會的資助。盡管從熱液火山口流出的熱流不會明顯使海洋變得溫暖，但火山口提供了化學能，支持了在遠離地球上的光照表面(光合作用在此形成食物鏈的基礎)的海洋深處外來生命的形成和大的生態系統。

Gakkel海底脊從格陵蘭島北部延伸1100英里到西伯利亞，這條海底脊都處在北冰洋冰蓋之下。它是全球海洋中部海底脊系統中最深、最遙遠的部分，在這里，隨著火山活動使海床不斷延伸，新的海洋地殼也不斷產生。在這次航行考察獲得的其他重要發現中，科學家們發現了至今還無法解釋的沿Gakkel海底脊的火山活動存在著“不連續性”。由于這條海底脊的南端延伸速度相對較快，而北端延伸極其緩慢，研究人員以為，當他們向北航行時，火山活動會逐漸平息。但是，當航船北行時，有不規則的活動區。

探險隊的另一位首席科學家、來自伍茲—霍爾海洋學會的亨利·迪克解釋說，他們繪制的地圖顯示，這條海底脊在結構上與其他的海底脊十分不同，裂谷接近于1英里多深，具有許多巨大的多年形成的斷層，這或許可以用來解釋為什么這里會有如此之多的熱液流動。在進行AMORE科學考察之前，大部分科學家以為很少會發現最近的火山活動，也不會找到多少熱液火山口的證據。但取樣顯示存在著大量的新鮮熔巖和許多熱液活動的跡象。

最令人吃驚的是，由伍茲—霍爾海洋學會的一位研究生杰弗里·斯坦迪什領導的挖泥小組獲取了新鮮的硫化物，這明顯是“黑色冒煙火山”噴煙口的一部分——熱液活動最引人注目的證明。這一發現通過從Polarstem船上下放到海床上的一臺由攝像機和傳感器組成的裝置得到了證實。Cutter Healy破冰船上的首席科學家之一、哥倫比亞大學Lamont—Doherty地球氣象臺的查爾斯·蘭姆爾說，在這次考察中，他們發現的熱液活動比過去20年里對大西洋中部海底脊進行探險時所發現的還要多。

關于海床延伸的許多理論只能通過對像Gakkel這樣緩慢延伸的海底脊進行試驗。登上這兩艘船的地質學家、海洋學家和生物學家從海床上采集了大量的巖石、泥土、海水以及生物的樣本，他們將在實驗室里對之進行分析。北冰洋與主要海洋盆地的隔離一直使科學家們在爭論Gakkel海底脊上的生態系統是否更接近于大西洋還是太平洋的那些海底脊，或者它們是否是獨立演變的。對Gakkel海底脊取得的這些激動人心的發現為今后進行繪制火山口地圖的探險鋪平了道路，也許還會發現全新的生物。