在3900多米的深海下，科學家發現了一個火山仙境

ROV SuBastian準備在新發現的深海煙囪之一中採集樣本。

攝影：SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

撰文：Kastalia Medrano

在3900多米的深海下，科學家發現了一個火山仙境，像極了世外桃源。

這個生態系統里住滿了各種生命——毛茸茸的蝸牛、幽靈般的蝦以及怪異的蠕蟲——還有一些可能是未被科學家發現的新物種。

這次的發現有三個火山口位於馬里亞納弧後盆地沿線，也就是巴布亞紐幾內亞和日本之間的一個活躍區域，那裡的海洋地殼不斷地向外擴張。弧後盆地的地質活躍，並擁有世界上最深的海底——馬里亞納海溝。

這些海底火山口是「一個重大突破，我們都很激動，」研究團隊成員、美國國家海洋和大氣管理局的海底火山學家William Chadwick說道。

這三個「煙囪」里住滿了蟹、蝦及其它物種，其中有些從未被發現過。

攝影：SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

ROV透過煙囪里噴出的濃黑羽流發現了大量蝸牛和蝦。

攝影：SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

科學家和工程師們聚集在Falkor 號的控制室里監控ROV的工作。

攝影：THOM HOFFMAN，SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

ROV返回之後，科學家們每天都會花大量時間分析從火山口帶回來的樣本。

攝影：THOM HOFFMAN，SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

一天漫長的探索結束後探險隊伍收回了ROV。

攝影：THOM HOFFMAN，SCHMIDT OCEAN INSTITUTE

「新發現的生物棲息地還有許多我們要研究的地方，除了那些神奇的生物，還有這些新物種在世界生態系統里扮演的角色，」俄勒岡州立大學的深海生態學家Andrew Thurber說道，雖然他沒有參加探索隊伍。

「這個深海棲息地相較於我們平常研究的地方很特別，能讓我們對全球生態系統有更全面的認識。」

向深海煙囪內部前進

科學家們能發現這個「煙囪」多虧了SuBastian，由加州施密特海洋研究所發明的新型無人遙控潛水器。

在施密特海洋研究所的科研船Falkor在海面上的監控下，遙控潛水器SuBastian可以在水下運行數周。

2015年，Falkor號對馬里亞納弧後盆地進行了初步調查，不過當時沒有使用SuBastian。在那次探險旅程中，科學家通過遙感器觀測到了疑似海底火山口和其湧出的岩漿流，所以科學家在地圖上標記了它的大致位置以備將來研究。

「這有點像乘坐直升機尋找附近社區哪一戶家庭的壁爐在燃燒，然後再投放感應器尋找煙囪里的煙」Chadwick說道。

所以SuBastian團隊無法保證下次還能不能找到火山口。不過去年12月，研究團隊首次使用ROV SuBastian進行潛水考察，並最終在這次為期三周的探索中確認了三個火山口的位置。

那次潛水時，SuBastian潛入一座水下活火山，被包圍在一片濃煙之中。隨著火山持續噴發，SuBastian的下半部和整個前部都被沒入岩漿中。

「我們發現自己到了一個熔融硫磺滴噴發的地方之後意識到必須趕快離開那兒。當時肯定有點緊張，當然還很興奮，」首席機械工程師Jason Williams說道。

ROV沒有受到損壞。海底非常寒冷，儘管硫磺從煙囪中噴出來時的溫度高達365℃，但幾乎立刻就會冷卻。

尋找仙境

在接下來的幾周里，探險團隊進行了多次持續12小時的潛水考察，每天黎明前準備好ROV，兩個小時後它便能進入弧後盆地的底部。

當潛水器滿載各種樣本返回時，科學家就會爭先恐後的走出控制室，迫不及待地查看戰利品。晚上研究人員就待在實驗室檢查採集到的樣本，潛水團隊則忙著為SuBastian第二天的潛水做準備。

「每天都很漫長。我們都有些疲憊。我們選擇把大家的工作時間錯開，這樣晚睡的人就能多睡一會兒，另外一些人可以早起工作。」Chadwick說道。

海底火山口是深海生物多樣性的中心。由於海底的大部分區域被淤泥覆蓋，突然出現的岩石就為珊瑚和海綿提供了附著點，改變了附近的生態環境。

海底火山口還為生物體進化提供了必不可少的資源：熱量。它們釋放的熱量可佔到深海總能量的3%。

新發現的深海煙囪特別罕見，與地球上任何其他已知的生態環境都不相同。

儘管三個海底火山口的大小、布局和其它表面特徵各不相同，而且相互間隔160公里，但它們的化學成份卻驚人的相似。

「海底火山口的功能不盡相同，其溫度和釋放的化學物質也會有所差別，這也導致生活在其中的動物種類繁多且多樣，」Thurber說道。研究這些深海動物的基因組成有朝一日可能會促進從醫用品到生活用品各領域生產的創新。

「在本次探索過程中，我們的確看到了許多這些海底火山口特有的奇異動物，」Thurber補充道。

未完待續

首次探索旅程現在已經結束了，科學家還將把採集到的數據和樣本分享給全球各地幾十位合作者。瑞典的某位研究人員可能會拿到蝸牛，而澳大利亞的某人可能會分到一隻蝦。

要分析研究完所有的樣本和數據、再弄清楚是否有新發現的物種或者其它驚喜可能需要一到兩年時間。與此同時，科學家們將會為ROV團隊提供反饋，以便改善SuBastian的性能，為未來的潛水做準備。

今年年底，Falkor科研船將會重返弧後盆地，開啟另一趟旅程。畢竟火山口的大部分區域（多達600餘公里）還未經探索。

「這算得上是探索各地的趣味所在吧，我們能發現別人見所未見的生物。」Chadwick說道。