刺探深海處女地

科學(xué)家希望利用高科技潛水器，深入探索大洋底部那些最深的海溝，并解答許多懸而未決的謎題，比如神秘的深海生物、海嘯的產(chǎn)生以及地球生命的起源……

藍(lán)色星球上最后的一片處女地

2014年4月10日，美國(guó)科考船“托馬斯·G·湯普森”號(hào)將從新西蘭出發(fā)，向東北方向航行900千米，然后停泊在廣闊的太平洋上。如果一切順利的話，“海神”號(hào)，一部微型轎車(chē)差不多大小的自動(dòng)潛水器，將在這里入水，并一路下潛，前往世界上最深、最危險(xiǎn)的地方之一—克馬德克海溝。

當(dāng)下潛深度達(dá)到10000米出頭時(shí)（相當(dāng)于一座珠穆朗瑪峰再加一座大煙山的高度），“海神”號(hào)將到達(dá)海溝底。那里寒冷刺骨，沒(méi)有一絲光線，水壓高達(dá)15000磅/平方英寸—相當(dāng)于三輛SUV壓在你的大腳趾上，“海神”號(hào)的燈光將第一次照亮這片未知海域。下潛過(guò)程中，“海神”號(hào)會(huì)釋放一根頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖，并通過(guò)這根在海水中飄蕩的光纖與“湯普森”號(hào)相連，把攝像機(jī)拍到的圖像傳送到科考船上。

屆時(shí)，船上的科學(xué)家將密切注視電腦屏幕，觀察那里到底會(huì)出現(xiàn)什么樣的奇異生物。在向科學(xué)家傳送視頻的同時(shí)，“海神”號(hào)還會(huì)揮動(dòng)機(jī)械臂，收集海溝底部的動(dòng)物和巖石樣本。它會(huì)把一根硬質(zhì)管扎入海床，提取沉積物礦樣；還會(huì)抽取水樣，看看在那樣的極端環(huán)境中，是否存在細(xì)菌或其他生命體。

“海神”號(hào)肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)一些不可思議的東西。除此以外，由美國(guó)伍茲·霍爾海洋研究所主持的這次考察的意義還在于“海神號(hào)”將系統(tǒng)探索這顆藍(lán)色星球上最后的“處女地”，開(kāi)啟深淵探測(cè)的新紀(jì)元。此前，人類(lèi)很少探索深度超過(guò)6000米被稱為“超深淵帶”的海溝，這是科學(xué)家花費(fèi)數(shù)十年時(shí)間才取得的成果。

2012年，美國(guó)電影導(dǎo)演兼探險(xiǎn)家詹姆斯·卡梅隆駕駛一艘單人潛艇，到達(dá)了另一條超深海溝—馬里亞納海溝的溝底，這一壯舉讓超深淵探索成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。伍茲·霍爾海洋研究所改良了一些深海技術(shù)，使得“海神”號(hào)既擁有強(qiáng)健的“筋骨”，又能保持矯健的“身手”。研究經(jīng)費(fèi)增加，其他潛艇也正在建造中，探測(cè)世界最深海溝這一宏偉目標(biāo)正離我們?cè)絹?lái)越近。

全世界超深淵帶的海溝總面積接近整個(gè)澳洲。深海潛艇該去哪些地方？該尋找什么東西？海洋專家認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是解決幾個(gè)重要問(wèn)題：生物為什么能在巨大壓力下存活；引發(fā)海嘯的地震是如何發(fā)生的。另外，我們還需要回答一個(gè)終極問(wèn)題：地球上的生命是否起源于這些海溝之中？

采集來(lái)自大洋最深處的禮物

如果“海神”號(hào)能經(jīng)受住水壓的考驗(yàn)，并且機(jī)械臂和傳感器能夠正常工作，深海探索事業(yè)將取得重大進(jìn)展。這臺(tái)價(jià)值800萬(wàn)美元的自動(dòng)潛水器最大的優(yōu)點(diǎn)是它能拍攝實(shí)時(shí)視頻，覆蓋的探索區(qū)域比先前那些被送下水但無(wú)法移動(dòng)的“海底車(chē)”要大得多，能搜集更多的巖石、沉積物和海水樣品。而且，“海神”號(hào)最長(zhǎng)能在水下停留12小時(shí)，哪怕系索斷裂，它也能自行返回科考船。

這些優(yōu)勢(shì)意味著，“海神”號(hào)十分適合觀測(cè)那些奇異的海底生命—這也是這次計(jì)劃的首要任務(wù)。迄今為止，科學(xué)家探索的都是孤立的地點(diǎn)。而這一次，“海神”號(hào)將帶領(lǐng)大家“暢游”克馬德克海溝，搜集各種生物樣品。此前人類(lèi)對(duì)超深淵帶的探索幾乎完全是空白（只有四部潛水器曾經(jīng)抵達(dá)過(guò)地球上最深的地方，不過(guò)它們的首要目標(biāo)是工程學(xué)測(cè)試），深海生物學(xué)家所能搜集到的深海樣品寥寥無(wú)幾。

“海神”號(hào)帶回的任何數(shù)據(jù)，都能幫助我們實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的重大突破。比如，弄清一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：到底有多少碳飄落或滑落到了那些海溝里。對(duì)海洋生物來(lái)說(shuō)，碳基分子就是食物。在碳富集的地區(qū)，生物學(xué)家也許能找到更為豐富多樣的生物。

地球化學(xué)家也對(duì)碳的問(wèn)題情有獨(dú)鐘，因?yàn)槿祟?lèi)和大自然釋放到大氣中的二氧化碳有40%～50%被海洋吸收，這減緩了溫室效應(yīng)。研究人員認(rèn)為，也許有大量碳被埋進(jìn)了海床，但他們完全無(wú)法確定海溝里到底有多少碳。“海神”號(hào)將搜集沉積物樣品，供超深淵生態(tài)系統(tǒng)研究計(jì)劃小組分析碳含量。他們還將測(cè)量氧含量以評(píng)估海溝底部的生物活躍度。

另外，來(lái)自海溝深處的巖石樣品能幫助地質(zhì)學(xué)者了解斷層帶的壓力情況，而更多的沉積物樣品則可以幫助研究人員根據(jù)海溝沉積物的類(lèi)型預(yù)測(cè)地震的烈度。

地質(zhì)學(xué)者還希望通過(guò)探索超深淵帶，了解另一個(gè)地質(zhì)過(guò)程—蛇紋巖化。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期，構(gòu)造板塊如何在不斷形成、破裂的過(guò)程中達(dá)到平衡？科學(xué)家認(rèn)為，蛇紋巖化假說(shuō)是理解這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。當(dāng)兩塊構(gòu)造板塊迎頭相撞，板塊遭到破壞，一塊滑到另一塊下面，就形成了海溝。此時(shí)，大部分物質(zhì)融化了，水和特定巖石發(fā)生反應(yīng)，生成蛇紋巖，這一過(guò)程正是保持構(gòu)造板塊平衡的關(guān)鍵所在。

伍茲·霍爾海洋研究所的地質(zhì)學(xué)家利薩拉爾德說(shuō)，來(lái)自海溝的巖石和沉積物樣品，以及對(duì)海溝進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，可以幫助他們驗(yàn)證各種理論。“海神”號(hào)將通過(guò)這次的克馬德克探索任務(wù)，或者今年晚些時(shí)候的馬里亞納探索任務(wù)，帶回這些信息。這將幫助科學(xué)家確認(rèn)“蛇紋巖化過(guò)程”的假說(shuō)是否合理。

深海是地球生命的搖籃嗎

蛇紋巖化或許還能部分解答另一個(gè)終極問(wèn)題：地球上的生命是否誕生于深海中。蛇紋巖化過(guò)程會(huì)釋放出熱量、氫、甲烷和礦物質(zhì)—這正是化學(xué)基或稱化能合成生命的“配方”。在深海中的某些地方，生命所需的能量來(lái)自化學(xué)反應(yīng)，而不是來(lái)自太陽(yáng)的光合作用。某些科學(xué)家據(jù)此推測(cè)，生命可能誕生于深海熱液孔附近—在海床上的這些孔洞中，海水不斷浸入下方的巖石，而后又帶著熱量、化學(xué)物質(zhì)和礦物質(zhì)噴涌出來(lái)，如此循環(huán)不息。有很多人都見(jiàn)過(guò)巨型管蟲(chóng)的圖片，它正是在這樣的地方被發(fā)現(xiàn)的。

不過(guò)，熱液孔的存在一般都很短暫，所以有科學(xué)家懷疑，這樣的地方是否真能哺育生命。更新的假說(shuō)認(rèn)為，海溝中的蛇紋巖化過(guò)程，哺育了最初的生命，因?yàn)樗暗牡赜蚋鼮閺V闊，在地質(zhì)年代中持續(xù)的時(shí)間也要長(zhǎng)得多。卡梅隆表示，正是這一假說(shuō)激起了他探索“挑戰(zhàn)者深淵”的熱情：“我覺(jué)得自己似乎正凝視著生命的搖籃。”

目前，海洋生物學(xué)家弗賴爾正在籌集資金，希望舉辦一個(gè)研討會(huì)，讓全世界的深海科學(xué)家齊聚一堂，探討未來(lái)最佳的深淵探索方向和方式。現(xiàn)在，在深淵探索項(xiàng)目方面，各國(guó)還只是各自為戰(zhàn)。和外太空探索的情況一樣，在深海探索領(lǐng)域，國(guó)際合作才是利用資金和人才的最有效方式，各國(guó)悶頭競(jìng)賽絕對(duì)不是好辦法。