深海探索：更好认识海洋(3)

“深潜”、“深钻”、“深网”合称“三深”，构成当前进入深海内部进行科学探索的主力。经过近一个世纪的探索，人类极大拓展了对深海的认知。
二、深海底部的科学发现
人们曾经以为，永恒黑暗的深海是没有运动、没有生命的死寂世界。随着探索的深入，人们发现深海不但地形起伏，充盈着水流和生命活动，而且充满了想象不到的奥秘。

深海底部的双向运动。深海热液是20世纪海洋科学的重大发现之一，包括高温热液和低温热液。1979年，美国的载人深潜器“阿尔文”号在东太平洋进行深潜考察时，发现海底有2米高的“黑烟囱”向上喷出滚滚浓烟。原来，这是渗入地壳的海水与上升的岩浆接触后，形成的富含金属元素的热液，即深海热液。350℃的高温热液向上喷出，在遇到海水冷却沉淀后，所含的硫化物形成了像“黑烟囱”一样的景观。人们由此推测，深海热液是岩浆活动的副产品。此后，又经过30年的探测，全球累计发现500多处活动的热液口，其中，一半分布在板块扩张的大洋中脊，一半分布在板块俯冲的火山弧一带。除了岩浆活动，上地幔的橄榄岩在洋中脊或者俯冲带出露，与海水发生化学反应，也能产生热量而引起热液活动。不过，这种热液温度只有40℃到90℃，被称为低温热液。2000年，“阿尔文”号在大西洋中脊附近发现了方解石等构成的“白烟囱”。
“白烟囱”就是低温热液的产物，可以形成10米到60米的尖塔。比深海热液分布更广的是冷泉，也就是天然气水合物的甲烷泄出口。在深海海底高压低温的条件下，甲烷很容易被包在水冰分子里，形成天然气水合物（可燃冰）。但是水合物在海底并不稳定，温度压力稍有变化就会放出气体，形成冷泉。热液和冷泉从海底自下而上向海水输送物质，海水自上而下向地壳渗透、海底板块向下俯冲，在深海海底形成双向运动的物质和能量交换。
地球的第二生物圈。热液生物群也是20世纪海洋科学的重要发现之一。1977年，也就是发现“黑烟囱”的两年前，人们在东太平洋发现了热液生物群。热液动物中，有螃蟹，有30厘米长的白色大贝壳，还有长着红色鳃状羽、成簇生长的管状蠕虫，等等。管状蠕虫没有消化器官，也没有口和肛门，以体内共生的硫细菌进行化学合成为生。在无阳光、无养分的大洋深处，热液生物群生存的基础是细菌。细菌依靠热液的热量和深源的硫化氢，通过化学合成制造有机物，支撑管状蠕虫等热液生物的生存。管状蠕虫引来以它们为食的软体动物和鱼类，又为微生物提供生存条件。就这样，深海水底的“黑暗食物链”得以形成。热液生物群的发现，颠覆了人们过去对生命必须依靠太阳才能生存的基本认识。1983年，墨西哥湾深海海底，在水温只有4.5℃的冷泉口发现了管状蠕虫簇，伴有成堆的贻贝、小虾和海参等，也形成了与热液口类似的“黑暗食物链”。