关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

冷泉专家谈冷泉

2013.7.11

  中科院南海所研究员冯东是冷泉专家,曾在美国进行5年相关研究,多次出海考察冷泉。他向记者介绍了冷泉的一些有趣知识。

  早在1977年和1979年,美国人就发现了生长有重晶石和管虫的冷泉,但当时认为那是“低温热液”。1983年,美国科学家确定了第一个冷泉,那是在墨西哥湾的佛罗里达陡崖,3200多米深的海底。很快,这种渗漏甲烷的海底区域,成了研究热点。

  现在,全世界已经发现冷泉900多个,略高于发现热液的数目。发现冷泉最多的区域是墨西哥湾。最老的冷泉有4亿年,最浅的在水下900米。

  冷泉并不“冷”,大多冷泉流体的温度接近或略高于邻近的海水。除了渗出甲烷的冷泉,还有渗出原油、盐水和淡水的冷泉。在墨西哥湾海底,就发现了比海水咸3倍的咸水湖,其中奥秘无人知晓。

  而科学家们最关注的是甲烷冷泉,它也是最常见的冷泉。甲烷在高压低温下,有可能形成水合物,也就是俗称的“可燃冰”。在美国外海,渔民曾经拖网打捞上可燃冰,它很快升华,消失了。不光在海底,在全球最深的湖泊,贝加尔湖底也有可燃冰。

  冷泉区的天然气水合物品质高,埋藏浅。有一项估计,甲烷水合物的热值,是全世界其他埋藏的碳燃料的两倍。能源短缺的日本对它寄予厚望。

  一项研究表明,在古新世—始新世之交(约5500万年前),全球温度急剧升高,大量的底栖和浮游有孔虫灭绝。科学家已经证实,正是海底释放的甲烷作祟。因此全球气候变化研究也会关注冷泉。

  冷泉研究的一个关注点,是它释放了多少甲烷。但是,全球有多少冷泉,每个冷泉释放多少甲烷,多少甲烷在海底被微生物消耗,科学家都不清楚。

  海底的甲烷会在海中与硫酸阴离子反应,变出硫氢阴离子,因此在冷泉上方会有高浓度的硫化氢。这一化学反应是怎样的,生物是如何利用甲烷和硫化氢的,科学家也不清楚。

  在冷泉区的海底,常能看到古菌构成的“菌席”。橙黄色、绿色、咖啡色的都有。还有一系列不同门类的动物。

  比如管虫可以在菌类帮助下利用硫化氢。在墨西哥湾发现的管虫,长3—5米,已经演化得没有内脏了。它生长很慢。美国科学家在海底为管虫涂上绿色油漆,10年后再去看它长了多少。科学家推断,管虫至少活了250年。

  冷泉生物可能具备有耐高压等一系列特殊基因。它们对其生存环境的变化异常敏感,因此群落可在很小的范围(几米)内迅速变化。“蛟龙”号此次下潜也发现,离开繁盛的冷泉生物群,走几步就到了“深海沙漠”。

  由于冷泉如此多变,如此神秘,科学家的兴趣与日俱增。但研究冷泉必须依赖高科技和高投入。全球冷泉研究的强国,除了头把交椅美国外,还有德、日、英、法。中国十多年前才开始关注这一领域。

  2002年,中国在南海北部捞起了冷泉区特有的碳酸盐岩,这表示南海也有冷泉。中国也就此开始了冷泉探索。最新研究表明,南海的冷泉活动较早,33万年前到6.3万年前就开始了。而墨西哥湾冷泉一般年龄在5万年以内。有趣的是,我国科学家在西藏也确定了一个远古冷泉的遗迹,估计有1亿年之久。

  “蛟龙”号一个月来在冷泉区采到大量生物和地质样品,将为科学家提供丰富资料。比如说,对生物进行基因测序,将有助于了解有哪些共生菌支持了大型动物的生存;通过分析岩石,还能推测冷泉兴盛衰败的历史。

推荐
关闭