本报讯 在北太平洋,通往阿留申海沟的海底斜坡被认为是无数蠕虫、蛤蜊、海葵,以及依靠沉积物中冒出的甲烷繁衍生息的微生物的家园。“人们知道它们在那里,但没有人仔细看过。”美国加州大学圣地亚哥分校的海洋生态学家和生物学家Lisa Levin说。原因之一是美国标志性深海载人潜水器“阿尔文”号无法下潜到足够深的地方。
现在,Levin终于要与神秘莫测的深海生态系统面对面了。据《科学》报道,一项耗资5000万美元的升级工程,将使“阿尔文”号能够下潜至6500米深。Levin的任务是对美国阿拉斯加海岸的甲烷渗漏进行调查,这标志着美国将首次在4500米以下深海进行载人研究考察。
4500米是该潜水器以前的深度上限。这一深度上限使得“阿尔文”号只能到达约68%的海底。但凭借更厚的钛壳船体和更强的密封性,“阿尔文”号现在可以抵达99%的海底——相当于亚洲、非洲、欧洲、澳大利亚和北美洲的面积总和。
阿拉斯加探险队成员、美国西方学院海洋生物学家Shana Goffredi说,更深的深度将让科学家看到新的生物和生态系统。此前,Goffredi研究了较浅甲烷渗漏处周围的生命,比如能够将甲烷转化为能量的共生微生物——蠕虫。现在,她想看看阿留申海沟附近约5000米深处这一更极端的环境下会有哪些生物生存。“这是这次探险最令人兴奋的事情之一。”
美国波士顿大学的环境微生物学家Jeffrey Marlow说,“阿尔文”号可以下潜到更深的海域,将使深海平原等触手可及。在深达6000米、平坦的、覆盖着沉积物的广阔海底,点缀着土豆大小的岩石,富含有价值的矿物质,这使它们成为矿业公司的主要目标。但是,人们对这一区域可能面临风险的生物知之甚少。
从20世纪80年代开始,法国、俄罗斯、日本和中国建造了可以将科学家带到6500米深处的潜水器。2020年,中国研制出“奋斗者”号,能够携带3个人下潜到1万米深海。私人潜水艇也表现出类似壮举——2012年,《泰坦尼克号》导演詹姆斯·卡梅隆驾驶单人“深海挑战者号”下潜到10898米深处。
美国则奋力追赶。目前的升级是由“阿尔文”号主要资助者美国国家科学基金会于2004年授权的。由于成本和技术难题,原定于2007年用一艘价值2200万美元的全新潜水艇取代“阿尔文”号的计划落空了。之后,管理人员转而对潜水器现有机器进行检修,但进展缓慢。与此同时,美国扩大深海研究的努力在2014年再次受挫,当时耗资800万美元的新型机器人船Nereus在下潜至1万米深海时发生爆炸。
现在,美国再度发力。升级的“阿尔文”号除了有新加固的船体外,还拥有更宽敞的内部空间和更新的摄像头,这使科学家能够更好地在深海中进行观察。
为进一步扩大科学家的研究范围,在此次阿拉斯加探险中,“阿尔文”号还将与两辆能够到达海洋最深处的新型自动驾驶车(AUV)结伴同行。
美国伍兹霍尔海洋研究所的深海生物学家Tim Shank说,除了阿留申海沟探秘,两辆AUV还将在晚上航行至海底,绘制该地区的地图,并确定“阿尔文”号白天考察的最佳地点。这些机器携带了海洋化学传感器,能够进行自行研究,并提取沉积物岩芯,拍摄高分辨率照片。(李木子)
《中国科学报》 (2024-05-28 第1版 要闻)