本网8月27日讯 在距离我们日常生活数百至数千米的海面之下,存在着一个几乎完全陌生的世界——深海。占地球生存空间95%的深海领域,至今仍然是人类探索最少的地球部分,甚至比月球表面还要陌生。这个永远黑暗、压力巨大的环境,却孕育着一些地球上最奇特的生物和可能解决全球问题的资源。
深海通常指水深超过200米的海域,从这里开始,阳光逐渐无法穿透,进入永恒黑暗世界。在1000米深处,压力相当于一只大象站在你的拇指上;到马里亚纳海沟最深处(约11000米),压力达到海平面的1000倍。在这种极端环境下,生命以令人难以置信的方式适应并繁荣。
深海生物是进化奇迹的展示。许多生物自身发光,通过生物发光进行交流、捕食和伪装。斧头鱼拥有侧扁的身体和巨大眼睛;鮟鱇鱼使用发光诱饵吸引猎物;管水母可以形成长达50米的超级生物体。最奇特的是,在深海热液喷口周围,生态系统不是依靠阳光,而是依靠化学合成——细菌将热液中的硫化物转化为能量,支撑整个食物链。
这些极端环境生物正在革新我们对生命极限的理解。它们的酶在高温高压下仍保持稳定,它们具有修复高辐射损伤的DNA机制。这些特性已经被应用于PCR检测(从深海微生物中发现的Taq酶)、癌症治疗和工业生物技术领域。
深海还可能是解决全球资源危机的关键。海底分布着富含铜、镍、钴、锂和稀土元素的多金属结核,这些对可再生能源技术和电子产品至关重要的金属,在陆地上日益稀缺。同时,深海可能蕴藏着未来能源——天然气水合物(可燃冰),这种冰状物质含有大量甲烷,全球储量可能超过所有已知化石燃料总和。
然而,深海开发伴随着巨大环境风险。采矿作业可能破坏千年形成的脆弱生态系统,产生沉积物羽流影响范围可达数百公里。我们尚未充分了解这些生态系统,就可能永远失去它们。同时,意外释放的甲烷可能加剧气候变化。
国际社会正在努力制定深海采矿法规,但科学认知远远落后于商业兴趣。“先了解后开发”的呼声日益高涨,许多科学家和政策制定者呼吁暂停或严格限制深海采矿,直到我们更好地理解潜在影响。
探索深海的技术挑战不亚于探索外太空。需要能承受极端压力的载人潜水器、远程操作车辆和自主水下机器人。中国“奋斗者”号载人潜水器2020年成功下潜至马里亚纳海沟10909米处,标志着深海探索技术的重大突破。这些技术不仅帮助我们了解深海,还推动了海洋科学、国防和资源勘探的发展。
深海还保存着地球气候历史的秘密。沉积物核心中的微生物和化学成分为我们提供了过去数百万年气候变化的记录,帮助我们预测未来气候模式。同时,深海在碳循环中扮演关键角色,吸收了大量大气中的二氧化碳和热量,减缓了全球变暖,但也导致了海洋酸化和脱氧,威胁海洋生态系统。
随着技术进步,深海探索正在加速。新的传感器、DNA测序技术和人工智能图像分析正在帮助我们以前所未有的方式“看见”深海。每个探险任务几乎都能发现新物种和新现象,不断重塑我们对深海的认知。
深海提醒我们,即使在21世纪,地球上仍存在巨大未知领域。保护这片最后边疆不仅是为了奇特的生物或潜在资源,更是为了维持地球系统的健康平衡。在我们努力应对气候变化、资源短缺和生物多样性丧失的今天,理解和保护深海可能是确保人类可持续未来的关键一环。
当我们凝视海洋表面时,不妨想象一下下方那个神秘世界的奇迹与挑战——一个既陌生又与我们的未来息息相关的领域,正等待我们去探索、理解和保护。
(作者:管博周 张译元 高炜皓)
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