海底幽暗冰冷物種少？海底“黑煙囪”顛覆你的想象

作者：中科院海洋所

文章來源于科學大院公眾號（ID：kexuedayuan）

20世紀70年代，海底熱液的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。尤其是海底生物群落的大量發(fā)現(xiàn)改變了過去人們對于海底幽暗、冰冷、生物種類稀少的普遍認識。

海底熱液區(qū)域的發(fā)現(xiàn)首先使人們對于研究生命起源有了新的思路和認識。其次，伴隨著海底熱液流體的大量噴出，金屬硫化物礦產，錳質結核，金屬氧化物等資源也大量相伴生，使海底熱液區(qū)具有極大的資源潛力和開發(fā)價值，有助于我國的經濟發(fā)展并緩解資源危機。

(視頻截圖)

熱液區(qū)獨特的生物群落也是科學家研究的熱點，通過對這種極端環(huán)境下生活的生物的深入研究，有助于探索地球早期生命的起源以及促進生物工程及其相關產業(yè)的發(fā)展。

(視頻截圖)

海底熱液活動區(qū)域主要分布在洋中脊、火山弧、弧后盆地擴張中心、板內熱點、甚至遠離洋中脊的地方（Lost-City熱液活動區(qū)）。

(視頻截圖)

在研究海底熱液活動的過程中，地球化學，巖石學，礦物學都扮演著不可或缺的作用，但歸根到底還是要回到元素的性質上，元素比值、損失或富集、礦物的富集等都會反映了海底熱液活動形成的環(huán)境、元素遷移過程以及熱液產物的形成。

經過近四十年的努力研究，一些學者對海底熱液活動的研究也取得了相當多的成果，但是仍然有一些問題去解決。

海底熱液區(qū)域是海底一種典型的極端環(huán)境，主要由噴口流體和海底下的流體組成。噴口流體普遍高溫，即我們平常所說的海底“黑煙囪”，但也會有中低溫，甚至與海水接近，其大多呈酸性，但也有堿性，流體主要由水組成，還含有其他多種化學成分，如Li、Na、K、Rb、Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Cl等元素。這些元素對于研究熱液活動的形成、演化都有重要意義。

(視頻截圖)

根據(jù)目前的研究進展，科學家主要通過探測水體環(huán)境異常、地質環(huán)境異常、地形地貌特征與生物繁茂特征等作為參考探測和尋找熱液區(qū)域。

隨著海底調查技術的發(fā)展，更多的海底熱液區(qū)域已經陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。迄今，全球洋底已發(fā)現(xiàn)熱液場和熱液異常點共565處，其中賦存金屬硫化物的熱液場有349處，正在活動的熱液場有237處，已停止活動的熱液場有53處，熱液異常區(qū)和未得到影像證實但已取到金屬硫化物樣品的區(qū)域有274處。

現(xiàn)代海底熱液活動分布廣泛，在太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋、南極洲、紅海和地中海都有發(fā)現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)太平洋和大西洋的海底熱液區(qū)域較多，印度洋緊隨其后。

(視頻截圖)