利乎?弊乎? 石油与寒冷黑暗但充满生机的深海

2010-7-29 14:21 来源: 人民网
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  海底曾经被我们认为是生命的沙漠,因为从本源来说生命就意味着光,意味着要进行光合作用,阳光激活了地球上的食物链,只有少数几种腐食动物才能往来于黑暗的深渊。

  不过1977年,海洋研究学者们在太平洋深处无意中发现了繁盛的生态系统。从海底火山裂隙涌出的富含矿物质的热泉滋养了微生物,在此基础上蛤蜊、贻贝还有巨大的管状蠕虫等深海生命聚居在一起,它们以渗入海水中的化学物质为食,没有阳光也照样生存下来,构成了整个生物链的最基础环节。

  1984 年,科学家们又发现,对于这些深海生命来说即使热量也并非必需。在墨西哥湾深海栖息着不需阳光的生命,它们以一种新型的食物维持生存,处于食物链最底部的微生物不用依赖热乎的矿物质,却以从冰冷的海床中渗出的石油气为食物。植物通过从阳光中摄取能量并通过光合作用产生生物组织,而在黑暗的海底深渊里,微生物是以一种化学合成的相应方法来生存。

  德克萨斯农工大学的六位科学家在1985年九月的《自然》杂志撰文说:“我们在石油气渗出区域发现了密集的生物群落。”这些生物包括蜗牛、螃蟹、鳗鱼、蛤蜊以及以及超过六英尺长的管状蠕虫,处于食物链底层的微生物被发现就是以海床渗出的甲烷和氢化硫为食,这类气体对于陆生动物来说是有毒的,并且散发出臭鸡蛋般的臭气。

  此后美联邦政府投入资金对深海渗油区展开广泛探索研究。在过去二十年里,美国内政部所属矿产资源管理局至少拨款3000万美元用于研究调查深海生物,该机构并非石油管理机构,而是独立的环境管理部门,长期以来一直雇用海洋学家、地质学家、生态学家以及海洋生物学家研究墨西哥湾海床,分别在1988年、1992年、2002年发布了研究报告,并最终制订了管理规章以保护新发现的生态系统。

  科学家们已经墨西哥湾发现了一百多处这样的寒冷生命聚居地,这里有世界上最为典型的深海生命聚居处。有科学家认为在墨西哥湾未经探测的深海当中有数千处这样的生命群落,佛罗里达州立大学的深海海洋学者伊恩・R・麦克唐纳(Ian R. MacDonald)就表示:“如果这里有两千处这样的群落,我一点都不会感到奇怪。”

  蛤蜊、贻贝还有管状蠕虫在墨西哥湾没有一丝阳光的深海繁衍昌盛,这里甚至生活着体长达8英尺的蠕虫。据科学家介绍,有的生物个体的寿命足可以追溯到哥伦布发现新大陆的时候,宾州大学的费希尔博士等研究者就在《自然》杂志发表报告介绍说有的管状蠕虫已经存活了250年以上,是地球上寿命最长的生物。

  最近的探测已经在深达1.7英里的海底发现了生活在渗漏区的生物群落,它们远离大陆架,简直就是生活在海底深渊,费希尔博士认为如此深的栖息地说明管状蠕虫生长得更为缓慢,而寿命也会更长。他说:“它们能够存活非常久,至于到底有多久,恐怕我无法给出一个精确的数字,但是我们可以说长达数个世纪,四个、五个甚至六个世纪。”

  美国政府提供这方面研究款项意在确信石油开发对未知的生态系统来说并不构成威胁。但是今年英国石油公司的石油钻井平台发生爆炸每天造成数千万加仑的原油倾泻入海,这个有史以来最严重的石油泄漏事故让人不得不质疑美国政府的意图,美国矿产资源管理局官方网站上也公开承认在鼓励石油开发与保护深海生态系统二者之间存在着“管理上的冲突”。该机构在1989年制订实施了相关管理规章并定期修订以强化管理,最近一次的修订完成与今年一月份。

  研究者们对爆炸给深海生态系统造成的威胁表示出严重关切,墨西哥湾深海的寒冷生命聚落再次成为科学家们争论的话题,问题在于海底喷出的汹涌油气对于这些深处的黑暗生命意味着什么。此次石油泄漏并非缓慢地弥漫,而是大量、集中地横扫整个墨西哥湾北部,海面下的石油浓度以及由此导致的海水氧浓度下降、石油分解剂的潜在毒性等诸多因素都还是不可测的,这些危害都有可能摧毁黑暗的深海生态系统。

  宾夕法尼亚州立大学的生物学教授查尔斯・R・费希尔(Charles R. Fisher)正在主持美联邦的一个深海生命研究课题,他表示:“现在有很多不确定因素,我们希望影响最好是不好不坏或者只出现微小的问题。”喷涌的石油对鹈鹕、海龟以及其它滨海生物的危害是显而易见的,费希尔博士说,海面厚重的油层会包裹动物的呼吸器官并导致它们窒息,而且高浓度的油气聚集也是有毒害的。

  不过也有科学家认为,这次漏油事故最终或许会对深海以海底渗油为食的冷血生物甚至野生食物链带来些微益处。德克萨斯农工大学刚退休的深海渗油专家罗杰・萨森(Roger Sassen)说:“墨西哥湾之所以能够成为一个巨大的渔场,是因为这里的海生物都以从石油气中产生的有机物为食。这里的海洋生物对原油具有预适应性,所以此次石油泄漏并不一定就完全是一个灾难。”他的这种姿态似乎只能代表少数人的观点。

  过去一些年里,科学家们已经发现深海微生物不仅仅进食奇怪的化合物,而且利用碳酸盐在通常粘糊糊的海底形成坚固的硬壳,这种海底碳酸盐硬壳能够堆积得足够厚实从而减缓渗漏油气在生物聚居区的流动速率,并且为各种各样的其它海洋生物创造了落脚点,尤其是深海珊瑚以及海蛇尾(brittle star)这样的滤食动物。通过声波以及其它一些成像技术对墨西哥湾深海进行的探测,科学家们已经发现有证据表明在墨西哥湾北部大陆架上存在着约8000处碳酸盐硬壳覆盖区,它们都有可能是深海微生物的生存区域。

  目前美国矿产资源管理局与美联邦政府其它机构一起研究英国石油公司的石油泄漏事故是否会危害深海生物群落。七月以来,科学家将潜水机器人释放潜入到冰冷的海床以察看深海生物状况,并采样进行分析。这对于像麦克唐纳博士这样的科学家来说真是个喜忧参半的时刻,尝试调查此次石油泄漏生态危机的极端困难让他的一些同事非常沮丧。他说:“一旦我们选择了研究未知动物这项可能要耗尽余生的事业,一切都显得晦暗不明。”

  美国佐治亚州立大学的深海科学家萨曼塔・B・乔伊(Samantha B. Joye)女士则认为,英国石油公司这次发生的石油钻井平台爆炸事故只是“对墨西哥湾的生态系统造成了前所未有的干扰”,她尤其对英国石油公司在深达一英里的海底漏油点灌注分散剂感兴趣,认为这种方法对于阻止石油浮动到海水表面起到了十分显著的作用。

  乔伊博士说,石油在海水中的涌流将为消耗氧气的微生物们提供食物来源,如果这些微生物种群出现爆炸性增长,将使得海底氧气的消耗达到峰值,从而导致海水氧气含量急剧下降。她解释说,深海生命在黑暗的生态系统中“能够忍受降低了的氧气浓度”,不过她也警告说这次的石油泄漏对深海生态系统的忍受程度将提出“超过以往任何威胁”的挑战。

  目前,海洋研究学者们正准备潜入深海观察黑暗生物群体在当前威胁中如何在苦苦支撑,他们认为这次事故的教训和对管理提出的要求不仅对墨西哥湾黑暗深海而且对全世界的生命物都有实际意义。

  德克萨斯农工大学地理化学与环境研究中心的助理主任诺曼・L・古伊纳索(Norman L. Guinasso)提到在安哥拉、印度尼西亚还有特立尼达发现的深海生物群落时说:“探测所及之处都能发现深海生命的踪影。”他强调,在探索墨西哥湾的过程中,科学家们正在努力揭示我们这个星球上最古老而又最奇特生命的生命力和脆弱性,他说:“对此人们还在不断学习。”