簡介
現在的海底有無溫泉?海底的溫泉是什麼樣子?近20年來,經過科學家反覆調查,發現現在的大洋底也有溫泉,可惜一般人無法看到。只有等到有朝一日,具備了到大洋底旅遊的條件時,大家才可能去一飽眼福。詳細信息
1977年10月,美國科學家乘“阿爾文”號深潛器,來到東太平洋海隆的加拉帕格斯深海底,在大斷裂谷地進行考察時驚奇地發現:這裡的海底上,聳立著一個個黑色煙囪狀的怪物,它的高度一般為2-5米,呈上細下粗的圓筒狀。從“煙囪”口冒出與周圍海水不一樣的液體,這裡的溫度高達350℃。在“煙囪”區附近,水溫常年在30℃以上,而一般洋底的水溫只有4℃,可見,這些海底“煙囪”就是海底的溫泉。
在如此高溫的大洋底,有活著的生物嗎? 科學家進一步考察,發現在海底溫泉口周圍,不僅有生物,而且形成了一個新奇的生物樂園:有血紅色的管狀蠕蟲,像一根根黃色塑膠管,最長的達3米,橫七豎八地排列著,它用血紅色肉芽般的觸手,捕捉、濾食水中的食物。這些管狀蠕蟲既無口,也無肛門,更無腸道,就靠一根管子在海底蠕動生活。但它的體內有血紅蛋白,觸手中充滿血液。有大得出奇的蟹,沒有眼睛,卻無處不能爬到;又大又肥的蛤,體內竟有紅色的血液,它們長得很快,一般有碗口大。還有一種狀如蒲公英花的生物,常常幾十個連在一起,有的負責捕食,有的管著消化,各有分工,忙而不亂。這裡的生物很有特色,其樂融融,成了真正的"世外桃園"。科學家稱這裡為"深海綠洲"。這裡處在水下幾千米的海底,沒有陽光,不能進行光合作用,沒有海藻類植物,這裡的動物靠什麼生活呢?科學家們研究認為:這裡水中的營養鹽極為豐富,是一般海底的300倍,比生物豐富的水域也高3-4倍。這裡的海洋細菌,靠吞食溫泉中豐富的硫化物而大量迅速地蔓延滋生,然後,海洋細菌又成了蠕蟲、蝦蟹與蛤的美味。在這個特殊的深海環境裡,孕育出一個黑暗、高壓下生存的生物群落。看來,"萬物生長靠太陽"的說法,在這裡不適用了。這是科學家們意外的發現。但是,實驗表明,這個深海底特殊的生物樂園,生命力是脆弱的,一旦把它們移到海面,在常壓情況下,它們一個個都命不久長,死的死,爛的爛,頃刻間土崩瓦解。
海底溫泉,不但養育了一批奇特的海洋生物,還能在短時間內,生成人們所需要的寶貴礦物。那些"黑煙囪"冒出來的熾熱的溶液,含有豐富的銅、鐵、硫、鋅,還有少量的鉛、銀、金、鈷等金屬和其他一些微量元素。當這些熱液與4℃的海水混合後,原來無色透明的溶液立刻變成了黑色的"煙柱"。經過化驗,這些煙柱都是金屬硫化物的微粒。這些微粒往上跑不了多高,就像天女散花從煙柱頂端四散落下,沉積在煙囪的周圍,形成了含量很高的礦物堆。人們過去知道的天然成礦歷史,是以百萬年來計算的。現在開採的石油、煤、鐵等礦,都是經歷了若干萬年後才形成的。而在深海底的溫泉中,通過黑煙囪的化學作用來造礦,大大地縮短了成礦的時間。一個黑煙囪從開始噴發,到最終"死亡",一般只要十幾年到幾十年。在短短几十年的時間裡,一個黑煙囪,可以累積造礦近百噸。而且這種礦,基本沒有土、石等雜質,都是些含量很高的各種金屬的化合物,稍加分解處理,就可以利用。這是科學家在海底溫泉的重大發現。
這種海底溫泉多在海洋地殼擴張的中心區,即在大洋中脊及其斷裂谷中。僅在東太平洋海隆一個長6公里、寬0.5公里的斷裂谷地,就發現十多個溫泉口。在大西洋、印度洋和紅海都發現了這樣的海底溫泉。初步估算,這些海底溫泉,每年注入海洋的熱水,相當於世界河流水量的三分之一。它拋在海底的礦物,每年達十幾萬噸。在陸地礦產接近枯竭的時候,這一新發現的價值之重大,就不言而喻了。
海底熱泉附近的奇特生命形態
不同緯度、地形和深度的海洋,具有不同的物理及化學條件,因此造就了特色不一、各式各樣的海洋生物。
在一九七九年以前,許多科學家都認為深海海底是永恆的黑暗、寒冷及寧靜,不可能有所謂的生命。但是一九七九年,科學家首次在 2,700 公尺的海底發現熱泉,並觀察到和已知生命極為不同的奇特生命形式,進而改變了對地球生命進化的認知。二○○○年十二月四日,科學家又在大西洋中部發現另一種熱泉,結構完全不同,他們把它命名為「失落的城市」,再度引發了科學家對海底熱泉的研究熱潮。
海底熱泉是指海底噴泉,原理和火山噴泉類似,噴出來的熱水就像煙囪一樣,目前發現的熱泉有白煙囪、黑煙囪、黃煙囪。在宜蘭龜山島所發現不斷往上噴出的海底熱泉,是一種黃煙囪,這是因為海底冒出大量硫磺所造成的現象,也是近年來發現最大的近海海底熱泉,水深從二、三公尺到三十幾公尺,約有八、九處之多。
在深海熱泉泉口附近均會發現各式各樣前所未見的奇異生物,包括大得出奇的紅蛤、海蟹、血紅色的管蟲、牡蠣、貽貝、螃蟹、小蝦,還有一些形狀類似蒲公英的水螅生物。即使在熱泉區以外像荒蕪沙漠的深海海底,仍出現了蠕蟲、海星及海葵這些生物。
海底熱泉熱泉生物能夠生存完全是依靠化學自營細菌的初級生產者。在黑煙囪噴出的熱液里富含硫化氫,這樣的環境會吸引大量的細菌聚集,並能夠使硫化氫與氧作用,產生能量及有機物質,形成「化學自營」現象。這類細菌會吸引一些濾食生物,或者是形成能與細菌共生的無脊椎動物共生體,以氧化硫化氫為營生來源,一個以「化學自營細菌」為初級生產者的生態系便形成了。
依照目前研究熱泉生物的了解,它們的生長速度非常快。以貝殼來說,由於它們是濾食性動物,會有鰓、消化系統及進出水口器官;可是海底熱泉的貝殼不一樣,它們消化系統及進出水口已經呈退化現象,海底細菌則會住在它們的鰓裡面,等到繁殖多了,就會被貝體利用,於是貝殼的生長速度也變得非常有效率。