作者:黄辛 赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2014/12/12 9:04:40
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“深海探索馆”探秘

黄辛摄

■本报记者 黄辛 赵广立

神秘莫测的深邃海洋,隐藏着多少不为人类所知的奥秘和奇妙景观?作为同济大学面向中小学生及社会公众普及海洋科学知识、展示深海科技新进展的又一重要基地,11月29日,“深海探索馆”在同济大学东校区开馆,为广大公众揭开深海神秘面纱。

深海探索馆占地近500平方米,包含“海洋纵览”“深海探索”“深海遨游”“海底观测”四部分。大量声光电等现代化展示技术赋予各展项生动性和趣味性,形象、直观、立体化地呈现深海别样迷人的世界。

在深海探索馆,先进的影像技术可让参观者对海洋有初步了解。地球表面70%以上覆盖着海洋,平均水深3700米,最深处有1万多米深。阳光可以透过海洋表层200米的深度,叫作有光区,这里有供海藻、浮游生物和其他生物繁殖的充足光线;海面200米以下是弱光区,这里只有非常暗淡的蓝光;而1000米之下是黑暗区,这里终年无光。

“海底下的海洋”告诉人们,海水不仅保存在洋底之上,在地球内部也有海洋。大洋地壳,包括玄武岩和其上的沉积岩都具有很大的渗透性。海水顺着洋底的裂隙下渗,直到洋底以下4~5千米,在与炽热的熔岩接触进行物质交换后再返回上来。既可通过火山喷发,也可作为深海热液涌升上来,带来闻所未闻的海底奇观。

馆内深海生物专题介绍了深海中的生物与浅海中的巨大差别。就体积而言,深海几乎占据了地球80%的可利用空间,是地球上最大的生物栖息地。即使如此,深海依然是地球上最不为人所知的地方。在这个幽暗的世界里,仍有许多动物跟人们玩着捉迷藏的游戏。

深海动物的食物来源主要是从海面上深降下来的生物残骸,它们必须是效率很高的捕食者,因为食物很不容易取得。有些腐烂有机体所产生的营养会以“海下雪花”的形式从较浅水域掉落下来,但这并不足以满足需求。许多鱼都有很大的牙齿和口裂,使得它们能够吃比自己大许多倍的猎物。

海怪的传说并不都是空穴来风。许多生活在深海的动物种类往往比浅水里的大得多,除了皇带鱼和巨型的章鱼之外,还有近4 米长、近20 千克重的螃蟹,2.7 米长、1.5 米宽的魔鬼鱼等。我们熟悉的潮虫在地上只有一厘米大小,而深海类型的潮虫居然有76 厘米长、1.75 千克重。

馆内还生动展示了黑暗海底中的生物。按照“万物生长靠太阳”的理论推测,在阳光照射不到的深海海底,由于没有浮游植物的光合作用,应该是一片冰冷、寂静的生命荒漠。可令人惊讶的是,科学家却在漆黑的深海海底发现了一些十分奇特的生物群落。这里虽然没有太阳光的照射,但生命的繁衍却丝毫不受影响,各种类型的海底生物竞相争奇斗艳,形成了“世外桃源”般的生命绿洲。

为什么普适的“万物生长靠太阳”的道理,到了深海就不起作用了呢?原来,在地球内部还有另一种支撑生命活动的能量。这些能量由地球内部物质的化学反应产生,同样可以被生命所吸收利用。在深海热液和冷泉喷口附近,生活着大量可以从化学反应中捕获能量的微生物,科学家将它们称为“化能自养微生物”。它们有的喜欢“吃”甲烷,有的偏爱“吃”氢气,有的则喜好金属离子。

千万别小看海底微生物的这些怪癖,化能自养微生物的大量繁殖,为深海动物提供了充足的食物来源,从而在深海形成了完全不依靠太阳光的独特生物群落。

要了解深海,最直接的办法就是潜下去直接观察,这一直是人类的梦想,但不得不面对潜在的危险。除了高压、低温、无光之外,深海中更有看不见的杀手,例如内波。内波可以瞬间把潜艇拉到海底将其压碎,但《蛟龙号载人深潜器》短片告诉我们,人类对这些风险还是无所畏惧的。

据介绍,“深海探索馆”属于同济大学深海科普馆二期工程。早在2008年,同济大学海洋与地球科学学院就建成了国内首个以深海为主题的科普陈列馆。未来,同济大学还计划结合大洋钻探岩芯库建设,在海洋地质国家重点实验室临港基地建设深海科普馆三期工程。

“中国传统文化偏重于大陆文化而缺乏海洋文明,一直以来海洋意识都太薄弱。随着我国将‘海洋强国’提升为国家战略,逐渐认识到海洋的重要性。因此,向大众宣传海洋、普及海洋知识,加强全民海洋意识,显得越来越重要。”中科院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先表示,同济大学海洋地质国家重点实验室作为我国国家级海洋科学特别是深海研究的重要基地,有责任、有义务面向公众普及海洋科学知识、传播深海最新科学研究成果及科技,激发广大青少年对海洋科学的热爱、对深海大洋的兴趣。

(场馆信息:该馆自即日起每周二至周日向公众免费开放,并接受团体预约参观。)

《中国科学报》 (2014-12-12 第15版 纵览)
 
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