海底“黑煙囪”：有助於科學家研究生命起源和生命邊界

隨著蛟龍號的出現，我國在國際上首次實現了西北印度洋卡爾斯伯格脊熱液區載人下潛的科學考察，熱液區的“黑煙囪“也隨之出現在大眾的視線中。那麼，海底熱液中到底有什麼？“黑煙囪”中冒出來的“黑煙”到底是什麼？我國科學家是如何在熱液區進行研究的？研究熱液區又有什麼意義？

“蛟龍”號首次到海底熱液區下潛作業

熱液區的海底熱液中有什麼？

中山大學海洋科學學院“百人計劃”副教授蘇明在接受《廣州日報》採訪時表示，海底熱液中富含貴金屬元素，這些元素在噴口沉澱、堆積，形成諸如銅、鉛、鋅、金、銀、鉑的富礦，具有極大的資源價值。從本質上說，有熱液活動的區域既存在不斷供應的化學反應物，又存在活躍的各類型的氧化還原作用，從而能為生態系統中的生產者——化能自養型微生物提供源源不斷的能量，支撐起包含蝦、蟹、貝殼、深海魚和管狀蠕虫等整個熱液生態系統。

“黑煙囪”中的“黑煙”到底是什麼？

據千龍網報道，海底“黑煙囪”是熱液噴口的俗稱，一般出現在大洋中的活動板塊邊界，以及板塊內的海底火山活動中心，被稱為“人類認識地球深部活動的窗口”。一般的海底“黑煙囪”，看起來就像一個豎立的管狀通道，源源不斷地向外噴出黑色的水柱。黑色煙羽隨著洋流逐漸漂散，沉積在附近的海底，逐漸形成了富含錳、鐵等金屬元素的軟泥。黑煙囪噴出的“黑煙”中攜帶了大量非常微細的金屬硫化物顆粒，它們是熱液遇到接近冰點的海水后，迅速冷凝而成的。

我國科學家如何在熱液區進行研究？

中國大洋38航次第一航段首席科學家韓喜球在接受《北京日報》採訪時表示，“中國在西北印度洋卡爾斯伯格脊熱液區實施載人下潛科學考察，在國際上也是頭一回。”本次航段在這一海域臥蠶1號、臥蠶2號、天休與大糦4個熱液區首次實施載人深潛調查，成功發現27處海底“黑煙囪”，以及多金屬硫化物丘與黑暗生態系統。

據《光明日報》報道，在此次航段中，科學家採集到了岩石、硫化物、含金屬沉積物、底層水、熱液流體等全套樣品，開展了近底高分辨率測深側掃作業，測量了溫度、溶解氧等物理化學環境參數，獲得了大量高清攝像和照相資料，確定了海底熱液活動的精確位置、特征與范圍。

研究熱液區的意義是什麼？

隨船科學家、上海交通大學教授肖湘在接受《科技日報》採訪時表示，生物學家將利用蛟龍號研究西南印度洋熱液區的生物多樣性和基因流。

“那裡是大西洋流和太平洋流的交流地帶，是一個人字形節點。它是一個屏障還是通道？值得探討。”肖湘說，“熱液區引起科學家興趣的主要原因，是它有助於研究生命起源和生命邊界。熱液區裡分離出來的生物，很多隻能在高壓鍋裡生長。我以前搭載外國的深潛器，去過太平洋的熱液區，而去西南印度洋一直是個夢想。除了我們，很快會有其他國家的科學家去那裡研究，我們面臨著激烈的競爭。”（孔睿）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關。