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“科学”号探秘卡罗琳海山发现了什么

来源:中国科学院 作者: 2017年09月04日 10:53
[导读] 

文章来源:新华网 张旭东 发布时间:2017-09-01

  这是8月24日拍摄的“发现”号遥控无人潜水器采集到的海绵。

8月7日至29日,中国新一代远洋综合科考船“科学”号对人类从无探索过的西太平洋卡罗琳海山进行了精细调查,共采集到深海巨型及大型底栖生物样品近400个、170多种。同时,科考队员调查发现卡罗琳海山曾是露出水面的岛屿,并首次在西太平洋寡营养深海底发现“珊瑚林”和“海绵场”。

  萌丑“海怪”齐聚首

“科学”号此次执行的是中国科学院战略性先导专项“热带西太平洋海洋物质能量交换及其影响”中的2017年卡罗琳海山航次,这个海山此前从未被人类探索过。

航次首席科学家徐奎栋介绍,本航次中,“发现”号遥控无人潜水器共下潜15次,对卡罗琳海山东、南、西、北四侧,以及东侧海岭和山顶都进行了精细调查,共采集到深海巨型及大型底栖生物样品近400个、170多种,涉及许多未知的新物种,以及大量岩石和沉积物样品等。

每天晚饭后是科考队员最忙碌和最兴奋的时候,因为“发现”号会带着大量神秘“客人”来访。8月21日,“发现”号带来了一只憨态可掬的“深海小飞象”,它的两个鳍如大象的两个耳朵在水中摇曳,非常萌。科考队员介绍,其实它是一种人们不太了解的特殊章鱼,是烟灰蛸属章鱼。

在本航次最后几个潜次中,“发现”号还带回了几只看上去有些恐怖、纷乱地缠绕在一起的筐蛇尾。

这些“来客”中还包括:1米多高的淡黄色海绵,无论其大小还是颜色,都是非常罕见的;生长在悬崖峭壁处的海葵,看上去肉肉的,它身体上红色的斑点和它附着区域岩石上的红色斑点几乎一样;六七十厘米长的巨大海参和粉红色海参,颠覆了人们对海参的传统印象。

  卡罗琳海山曾是岛屿

海山是指从海底计高度超过1000米,但仍未突出海平面的隆起。全球海洋中估计有逾3万个海山,目前人类调查过的海山约300个,仅占全球海山的1%。

在对卡罗琳海山的探秘中,科考队员发现,它曾是露出水面的岛屿。在水面以下600米到海山山顶,科考队员看到较为普遍的海蚀洞现象。海蚀洞是海浪击打形成的,这说明以前这个海山是露出水面的岛,在板块运动中下沉成为海山。

“另外,在水面以下600米至山顶,海山上有近海才有的珊瑚礁,现在已成为岩石,这进一步表明这个海山是岛屿下沉过程中形成的,”徐奎栋说。

科考队员利用“发现”号在卡罗琳海山东侧海岭上发现了大量生物,包括成片的“珊瑚林”和“海绵场”,其中一块石头上附着了9个巨型柳珊瑚和4个巨型海绵,这也是首次在西太平洋寡营养深海底发现“珊瑚林”和“海绵场”。

在海山西侧发现,这里不同于一般海山的高生物量和高生物多样性特征,仅见极少量生物,这主要是因为海山频繁滑坡造成生物的生活环境被破坏。

  趋磁细菌、珊瑚化石“身藏”秘密

本航次中,中国科学院海洋研究所研究员肖天最关注的是海山沉积物中的趋磁细菌。幸运的是,他基本在每个站位的沉积物样品中都找到了趋磁细菌,而且有望在陆地实验室的精细分析中发现新种。

肖天告诉记者,趋磁细菌大小在1至2微米之间,是一种非常古老的菌,大概出现在距今32至34亿年间。它的最主要特点是体内有磁小体,成分是四氧化三铁,因此它能感知磁场并向磁场方向移动。

“趋磁细菌是一种原核生物,原核生物的结构非常简单,一般只有一根鞭毛,为其提供‘动力’。但是趋磁细菌一般有7根鞭毛,我们发现最多的则有19根鞭毛,分为两簇,”肖天说。

2000年,美国人在一块火星陨石上发现有类似趋磁细菌形状和成分的颗粒物,因此有人猜测地球上的生命是否是外星球带过来的,这引起科学家对趋磁细菌的极大关注。另外,磁场和生命的关系,磁场如何保护生命,生物如何利用磁场,都是未解之谜,而趋磁细菌就蕴含着这些秘密。

南京大学教授陈天宇关注的焦点则是珊瑚化石。此行,他也没有空手而归。

“深部大洋是全球海洋与大气系统的主要碳储库,同时深部洋流能直接影响到地球表面热量的分配,因而理解大洋在不同时间尺度中的洋流变化能让气候预测更为可靠。要研究过去的大洋环境变化,就要获取当时海水中的化学信息,而深海珊瑚在生长中其骨骼就记录了当时海水的化学信息,”陈天宇说。

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[责任编辑:kb104]
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