认识深海
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深海探索研究报告心得体会深海探索研究报告心得体会近年来,随着人类科技的发展和对地球的探索,深海探索研究成为了热门话题。
深海是地球上最神秘、最未知的领域之一,是人类还未完全了解的地方。
通过深海探索研究报告,我更加深刻地认识到深海的重要性,也对人类对深海的探索研究提出了一些新的思考。
首先,深海的多样性和生态系统的复杂性令人惊叹。
深海环境极端恶劣,水压巨大,气温低,光线稀少,同时还存在着高盐度、高酸度等极端条件。
然而,深海生物却能在这样的环境中生存繁衍,形成了独特的生态系统。
研究报告中提到的深海珊瑚礁、黑烟囱和大洋中脊等生物群落和生态系统,给人们带来了巨大的惊喜。
同时,深海生物的多样性也引发了对生物进化和物种起源的深入思考。
深海探索研究为我们提供了更多了解和保护深海生态系统的途径。
其次,深海资源的开发与保护之间需要找到平衡点。
深海不仅是生物多样性的宝库,还蕴藏着丰富的矿产资源。
报告中提到了深海油气、深海矿产和深海生物蛋白质等潜在的经济利益。
然而,在开发深海资源的同时,我们也面临着对深海生态系统的破坏以及对海洋环境的影响。
因此,我们需要在深海资源的开发与保护之间找到一个平衡点。
科技的进步和创新将是实现这一目标的重要推动力。
在深海探索研究中,新的探测技术和装备的不断发展为我们了解深海提供了更多的可能性,也为深海资源的开发与保护提供了更多的选择。
此外,深海探索研究也对全球变暖和气候变化提出了新的关注。
深海在调节全球气候方面发挥着重要的作用。
深海中的海水能够储存大量的二氧化碳,同时深海中的温度、盐度等参数也影响着海水的循环与分布。
研究报告中提到的深海热液喷口、微型生物和微型环境等都与全球气候变化密切相关。
掌握这些信息对于我们更好地预测和适应气候变化至关重要。
总的来说,深海探索研究报告让我对深海的奇异和神秘充满了好奇。
深海是地球最后的边界,它的探索对人类科学的发展和对世界的理解具有重要意义。
通过深海探索研究,我们可以更好地保护深海生态系统,开发深海资源,应对气候变化挑战。
人类如何探索深海?深海对于人类来说一直是一个神秘而又充满未知的领域。
如何探索深海一直是人们关注的焦点话题。
而近年来,随着技术的不断进步和人类的勇气和探索精神,探索深海的距离似乎越来越近了。
那么,人类如何探索深海呢?下面就来一起看看。
一、深潜技术深潜技术是人类探索深海的重要手段。
随着深潜技术的发展,现在人类已经可以潜至水深数千米的深海区域进行探索。
深潜技术主要包括有人深潜和无人潜水器两种形式。
有人深潜主要是利用高科技装置使得人员得以在深海中进行观察和研究。
而无人潜水器则是一种用于探测、观察和采样深海环境的机器人,能够深入到6000米的深海。
无人潜水器相比于有人深潜,重要的优点是可以做更深更长时间的工作,能够进行长时间连续的观测和采样。
二、海底探测技术随着科技的不断发展,海底探测技术已经越来越成熟并广泛应用。
比如,声纳技术利用水声的传播来获取海底地形和水体物理参数,深海着陆器可以借助接收设备、探针,在地球表面之下搜集数据,通过海底探测技术,人类可以了解到深海的地貌、物理、化学、生物等多重状态参数,取得更多的深海数据。
三、全球深海监测网全球深海监测网是指一种能够实现全球深海栖息地和生态系统联动监测的重要网状网络平台。
这个系统可以用来实时获取深海环境异常情况和采用深海资源,深入了解深海环境。
全球深海监测网络的建设有助于加强全球范围内的深海环境的观测、资料共享和应用,促进深海环境的保护和利用的可持续性。
四、机器人的应用机器人在深海探测中的应用愈来愈多,比如,深海水下机器人、深海工作机器人等。
机器人可以作为探测手段,能够获取深海环境的多种信息,而且具有灵活性、精度高、适应性强等优势,能够完成深海海底的复杂环境探测、监测和样品采集工作。
同时,机器人还有很大的应用前景,能够实现对深海环境的长线路探测和观测,为我们更好地认识海底环境和资源、生命的分布和多样性、深海环境的变化产生了更丰富的信息。
五、深海科学家的努力在探索深海的过程中,深海科学家是关键因素之一。
科普类:探索深海的奇妙生物,揭秘未知海底世界的异彩!1. 引言:深海是我们地球上最神秘、未被完全探索的领域之一。
它覆盖了地球表面巨大的面积,其中绝大部分深埋在水下。
这片浩瀚的蓝色世界中,隐藏着许多令人难以想象的奇妙生物和未知事物。
通过科学家们的不懈努力和先进技术的发展,我们逐渐开始揭开深海神秘面纱,并对其中的生命和生态系统有了更深入的了解。
1.1 深海神秘面纱深海虽然饶含神秘感,但却是人类非常少有机会亲身经历或观察到的领域。
它远离阳光,水压极高,在黑暗、寒冷和恶劣环境中存在着各种特殊而古怪的生物。
传说中甚至有人认为,在那里还隐藏着未知的怪物或者传说中的“海底龙宫”。
近年来,随着科学技术的发展,我们得以窥探这个备受异彩环绕并时刻汹涌激流对抗波涛万丈的深海世界。
1.2 入海奇观对于许多生物学家和深海探险家来说,深海被视为一个充满了令人叹为观止的奇迹和壮美景观的地方。
在那里,可以找到数千种不同形态和特征的奇妙生物,如巨大的鳐鱼、发光水母、伞状水母等。
这些与我们熟悉的陆地生物截然不同的生命形式与环境相互适应并发展出了独特而神秘的生存方式。
1.3 前行之路尽管我们在深海领域取得了一些重要进展,但仍然有很多未知等待我们去探索。
深海探险需要继续前行,以揭示更多关于这个令人着迷的领域的谜团。
科学家们正在努力开发新技术和设备,以便更好地理解深海生物和其所处环境之间的复杂关系。
通过持续不断地探索和研究,我们将能够欣赏到更多关于深海世界中奇妙生物和未知事物的异彩。
在接下来的文章中,我们将深入探讨深海生物的多样性、深海探索技术与进展以及未知海底世界的惊喜与挑战。
通过这些内容,我们将能够更好地了解和欣赏深海领域所带来的神秘和奇妙之处,同时也能够认识到科学家们不懈努力实现对深海世界未来研究发展趋势的驾驭。
2. 海底生物的种类多样性:2.1 海底生命之谜:深海作为地球上最神秘的环境之一,充满了无数未知的生命形式和谜团。
科学家们在深海中发现了许多独特而奇异的生物种类,这些生物有些已经被人们熟知,有些则仍然是未知的存在。
深海的观后感深海是一个神秘而充满未知的地方。
许多人对深海抱有好奇心和恐惧感,因为我们对这个蓝色星球上绝大部分的海底世界知之甚少。
最近,我有幸观看了一部有关深海的纪录片,这让我对深海有了更深的认识和触动。
下面是我对这部纪录片的观后感。
深海的美丽与恐怖影片中展示了深海壮丽而奇特的景观。
我第一次看到深海中各种颜色斑斓的珊瑚礁,这些珊瑚礁是如此绚丽而美丽,仿佛来自另一个世界。
同时,深海中的生物种类也非常丰富多样。
从小小的海洋浮游生物到巨大的鲸鱼,它们构成了一个生态系统的恢弘画面。
海洋掌管着地球上大气层的温度平衡,而深海生态系统的稳定对维持整个生态平衡起着重要作用。
然而,深海的美丽背后却隐藏着巨大的障碍和威胁。
深海中的水压极高,一旦进入深海,人类将遭受巨大的压力。
深海中的黑暗和寒冷也让人类很难在其中生存。
此外,深海中的生物多数都是未知的,一些生物甚至具有剧毒和攻击性。
这些因素让深海成为多数人难以逾越的界限。
人类对深海的探索尽管深海是一个极具挑战的环境,但人类对深海的探索从未停止。
随着技术的进步,人们已经能够利用潜水器以及无人机等工具深入深海。
影片中展示了科学家们在深海中的研究工作,他们通过收集样本、数据记录和拍摄影像来了解深海中的生物和生态系统。
深海的探索对我们的学术研究和科技发展有着重要的意义。
通过研究深海生物,科学家们可以探索新的药物和化学物质,以及生物演化的奥秘。
另外,深海中蕴藏着丰富的矿产资源,如油气、稀土矿等,开发这些资源对于人类经济发展至关重要。
深海的保护与可持续性深海的探索和开发无疑给生态环境带来了巨大的风险。
过度的捕捞、污染物的排放以及气候变化等问题都对深海生态系统造成了直接或间接的威胁。
因此,保护深海生态系统的可持续性也成为当务之急。
首先,我们需要制定严格的法律法规,限制深海开发活动的水平,并确保生物资源的合理利用。
其次,我们需要加强科研力量,深入了解深海生态系统的结构和功能以及其与地球其他生态系统的关联。
深海探秘未知生物的发现深海,被誉为地球上最神秘的领域之一,隐藏着许多未知的生物种类,等待人类的探索和发现。
随着科技的不断进步,人类对深海生物的研究也日益深入,不断有新的生物被发现,给人们带来了无限的惊喜和想象空间。
本文将带领读者一起深入深海,探秘未知生物的发现之旅。
深海是指海洋中水深超过200米的区域,其中大部分区域处于完全黑暗的环境下,水压极大,温度低,生物种类繁多,但却鲜为人知。
在这样的极端环境下,生物们适应了各种极端条件,形成了独特的生存方式和外貌特征。
深海生物的发现往往让人大开眼界,让人们对生命的多样性有了更深刻的认识。
深海中最著名的生物之一就是大眼睛石首鱼。
这种生物体型较小,身体呈椭圆形,头部特别显眼,有着巨大的眼睛,几乎占据了整个头部的面积。
这种石首鱼生活在深海中,以捕食浮游生物为主,靠着那双巨大的眼睛在黑暗中寻找猎物。
科学家们对大眼睛石首鱼的发现感到震惊,因为它们的眼睛之大远远超出了科学家们的想象,这也让人们对深海生物的多样性有了更深入的认识。
除了大眼睛石首鱼,深海中还有许多其他令人惊叹的生物。
比如深海巨口鱼,它是深海中的顶级掠食者,有着巨大的嘴巴和锋利的牙齿,可以轻松捕食其他较小的生物。
还有深海光尾鱼,它身体呈透明状,尾部有发光的器官,可以在黑暗中发出微弱的光芒,吸引猎物靠近。
这些生物的发现让人们对深海生态系统的构成和演化有了更深入的了解,也为生物学研究提供了宝贵的素材。
在深海探秘的过程中,科学家们还发现了一些神秘的生物现象,比如深海中的生物发光现象。
深海中有许多生物可以发光,这种现象被称为生物发光。
生物发光是一种特殊的生物化学反应,通过激发体内的发光器官,使生物体发出微弱的光芒。
这种现象在深海中尤为常见,有些生物甚至可以通过发光来吸引猎物或者迷惑敌人。
科学家们对生物发光现象的研究不仅有助于揭示深海生物的生存策略,还可以为人类创造出更多的生物发光应用。
除了生物发光现象,深海中还有一些奇特的生物行为令人瞠目结舌。
世界上最深的海洋有多深?深海探测一直是人类探索海洋的重要内容。
在我们所知的海洋中,最深处在哪里?它的深度又是多少呢?下面就来介绍一下世界上最深的海洋。
一、马里亚纳海沟马里亚纳海沟位于西太平洋,是世界上最深的海洋。
这个海沟的深度有多深呢?它最深处的深度是10911米!这个深度足足有10多个埃菲尔铁塔的高度。
设想一下,如果有一架直升机飞过这个深度,需要一个多小时才能到达海底。
二、海沟的形成海沟形成的原因主要是由于地球板块活动凸起和下坠所引起的。
大型板块的冲撞和挤压会使得海底地壳发生变形和裂缝。
裂缝中不断涌出的熔岩最终在地层活动的结果下形成了海底山脉,而海沟则是沿着海底山脉的断层陷下去的。
随着板块运动的继续,海沟的深度也在不断地加深。
在海沟底部,水压是海平面的1000多倍,水温也极为寒冷,生物种类稀少。
三、人类对马里亚纳海沟的探索人类对马里亚纳海沟的探索历史也比较悠久。
1960年,美国籍的凯尔文森号潜水器在大洋中发现了这个海沟,并成功地下潜到底部。
2012年,一位叫詹姆斯·卡梅隆的著名电影导演也曾经成功下潜到马里亚纳海沟底部。
四、深海生物的特点由于海底水温低、水压高,深海生物采取了很多适应策略。
他们体型小、无色无味,不受争相食肉的动物伤害。
在深海中,有着各种各样的生物,例如深海鱼和巨型贻贝等。
无论是它们的外形还是生命活动都十分奇妙。
五、深海探测的意义深海探测在许多方面都有很大的意义。
首先,它可以帮助人类更好地认识地球的内部结构和板块运动的规律;其次,它可以为开展深海资源开发提供完善的科学依据;最后,深海探测对于环境保护和气候变化研究,也有很大的帮助。
总之,马里亚纳海沟虽然深度极深,但是科学技术的不断提高,让人类越来越能够深入了解海底世界的奥秘。
我们期望未来,在更多的人的努力下,人类可以进一步开展深海探测,探索更多世界上未知的海洋,为地球上的人类做出更多的贡献。
深海探索和海底地形的几何构造随着科技的不断发展,人们对深海的认识越来越深入,而海底地形作为深海的重要组成部分,一直以来备受人们的关注。
海底地形的几何构造可以说是深海探索的重要方向之一。
在本文中,我们将探讨深海探索和海底地形的几何构造。
一、深海探索1. 什么是深海探索深海探索是指人类对深海区域的探索和研究。
深海是指地球表面与海平面之间的区域,深度超过200米,海流较强,浪花翻滚,生态系统丰富,固有气压较高,适于开发资源。
深海探索包含对海洋生命、地质、化学、物理等方面的研究。
2. 深海探索的方法深海探索的方法分为两种:遥感探测和载人探测。
遥感探测是指利用卫星、水下无人机或深海自主水下机器人,通过传感器采集海洋信息,进行海洋研究。
在深海中,遥感探测可以帮助科学家们了解海底地形、水文特征、海洋生态等。
载人探测是指由人驾驶设备进入深海进行探索活动。
由于深海极端环境和高压情况下的生命安全问题,载人探测比较困难和危险。
但载人探测可以进行定点采样和现场解释等,能获得更多的信息。
二、海底地形的几何构造1. 密度差异性构造海底地形的密度差异性是指海底地形中,不同材料密度差异所组成的几何形态。
海底地形密度差异以地壳、岩石、泥沙等为代表的岩石类地质材料密度的差异性形成的。
海底地形中,地壳密度是最大的。
这是由于地壳成分中含有铝、铁、镁等重元素,所以其密度也更大。
而相对于地壳来说,海洋的密度较低,该差异会使得地壳和海洋之间在海底形成一定的构造。
2. 海底火山构造海底火山构造是在海洋底部形成的火山构造体,是由火山岩浆喷发到海底形成的。
海底火山活动频繁,可以导致海底地形的改变。
海底火山成型过程中,不同环境下的岩浆成分和形状会导致不同形态的构造。
如裂缝火山、火山锥和岩浆丘等。
3. 海底山脉构造海底山脉是在海洋底部形成的长条状山脊。
海底山脉呈现出单向性,其宽度一般不超过100公里,长度总长超过7万公里。
海底山脉构造是由两个板块相互拉扯而形成的,其中海底山脉的岩石是由符合岩和玄武岩组成的。
《深海》读书心得
《深海》是一本描写海洋奇妙世界的作品,无论从情节发展还是角
色塑造,都展现出作者对深海的独特理解和深情厚意。
通过阅读这本书,我深深感受到了海洋的神秘与壮丽,也对人类对海洋的渺小和依
赖有了更深刻的认识。
在《深海》中,作者通过丰富的描写,将读者带入了一个充满未知
的海洋世界。
在这片蓝色的海域里,生活着各种形态各异的海洋生物,它们在水下的世界中展开了一场奇妙的生存之旅。
作者以生动细致的
笔触描绘了这些生物的姿态和行为,给人以身临其境的感受。
每一个
细节都让我感受到了作者对深海的热爱和敬畏之情,也让我对深海的
神秘产生了浓厚的兴趣。
除此之外,书中还通过一系列的故事情节展现了深海对人类的重要性。
深海蕴藏着丰富的资源,为人类提供了食物、能源等必需品,同
时也承担着调节气候、维持生态平衡等重要功能。
然而,由于人类的
过度开发和污染,深海生态受到了严重破坏,许多珍稀物种濒临灭绝。
通过这些故事,作者提醒我们要爱护海洋,保护深海生态,共同守护
地球的蓝色宝藏。
在阅读《深海》的过程中,我不仅感受到了作品所传达的深沉情感,也对深海这片神奇的领域有了更加全面的认识。
这本书让我领略了自
然之美,也让我意识到了人类与自然的密切联系。
我相信,在未来的
日子里,我会更加珍惜大自然,保护环境,为创造一个更美好的世界
贡献自己的一份力量。
愿我们能像作者笔下那样,用心倾听大自然的
声音,感受生命的意义,活出自己最真实的样子。
愿我们共同努力,让深海成为永恒的蓝色家园。
国际对深海的定义深海是指地球表面的海洋深处,是地球上水深超过200米的海域。
国际上对深海的定义主要是基于深度的标准,也有一些其他的参考因素。
根据国际海洋法公约的规定,深海是指海洋中超过200海里(约370公里)的海域,这也是国际上对深海的最基本定义。
这个标准是为了确定国家的海域边界而制定的,超过200海里的区域被认为是公共海域,属于全人类共同拥有。
根据地球科学的角度,深海也可以根据水深的不同划分为不同的区域。
一般来说,海洋的表层被称为海洋光层,水深约为200米至1000米。
而在1000米至4000米的水深范围内,被称为深海。
在这个区域中,光线逐渐减弱,温度和压力逐渐增加,生物种类也发生了明显的变化。
而超过4000米的水深,被称为深海洋槽,其中最深的地方是马里亚纳海沟,其深度超过11000米。
深海还可以根据水体的物理、化学和生物特征进行划分。
根据水温的变化,深海可以分为热带、温带和寒带深海。
根据盐度的变化,深海可以分为高盐度和低盐度深海。
根据氧气含量的变化,深海可以分为氧气充足和氧气不足的深海。
根据生物群落的差异,深海可以分为浅层深海、中层深海和深层深海。
深海是地球上最为神秘的地方之一,也是人类了解地球生物多样性和地球内部结构的重要窗口。
深海中生物种类繁多,有许多独特的物种,如深海鱼类、深海珊瑚和深海微生物等。
深海还蕴藏着丰富的矿产资源,如油气、硫化物和锰结核等。
然而,深海也面临着许多挑战和威胁。
深海的高温、高压、低温和低氧等极端条件对生物的生存和繁衍造成了极大的压力。
此外,过度捕捞、海洋污染和气候变化等人类活动也对深海生态系统造成了严重的破坏。
为了保护深海生态系统和合理利用深海资源,国际社会已经采取了一系列的措施。
各国通过签订国际公约和法律法规,共同管理和保护深海资源。
同时,科学家们也积极开展深海探索和研究,以增加对深海的了解和认识。
国际上对深海的定义主要是基于深度的标准,也可以根据其他因素进行划分。
深海作文不少于800字【范文一】我很喜欢探索,尤其是对深海这种神秘的地方充满了好奇。
深海,这片广袤、神秘且充满危险的领域,其实是一个充满探索机会的领域,让我们一起来了解一下吧。
首先,深海的环境是非常恶劣的。
它存在着大量的压力、漆黑一片的景象、低温、高温等诸多的极端条件。
而在这样的环境下,还有大量的生命。
深海里有很多特别的生物,如发光的水母、长着锤头的鲨鱼等等。
这些生命是如何在如此恶劣的环境下存活下来的呢?这是我们需要探究的问题。
其次,深海也是非常漂亮的。
在深海中,有很多奇特而迷人的景象。
例如,海洋大峡谷中的海底火山喷发、蔚蓝的大海中不同颜色的海藻、海洋生物繁衍成群交错的场景等等。
这些景象中的每一个都充满了神秘感和探险的欲望。
最后,深海虽然神秘,但人们对它的认识正在逐步加深。
在这个领域里,有很多新的发现,如新的生物种类的发现、有机体的演变过程的研究、海底的矿物质、深海电脑等等。
这些发现不仅可以帮助我们更好地了解深海,而且还可以为我们探索宇宙时提供很好的思路。
要点分析:本文以描写深海为主题,主要讲述深海的环境恶劣、深海生物的生存方式、深海的美景以及科学家对深海认识的逐步深入等。
文章行文流畅,逻辑清晰,用词生动、形象。
【范文二】深海是一个充满谜团的地方,它隐藏着许多人们并不知道的秘密,但它确实吸引着人们的好奇心。
首先,深海最大的吸引力,在于那些充满神秘感的生物。
深海里有许多奇特的生物,从各种鱼类、鲸鱼、章鱼、鲎到水母,深海里的生物种类多种多样,其中有的生物几乎没有受到人类的深入研究和探索,如巨型章鱼、深海管虫等等。
在深海中,生命的形态和特性也不可思议,一些生物的体型如同科幻小说般超常,有些生物的光线效应和发光现象更为让人们赞叹不已。
其次,深海的科学价值非常重要。
由于深海环境恶劣、压力极高,要对深海进行探索是非常困难的。
然而,深海却是探究地球原始生物、地球内部构造以及全球气候、环境变迁等学科研究的重要场所。
认识深海地球的表面71%被海水覆盖,而海洋的平均水深是3800米,其中超过2000米的深海区占海洋面积的84%。
巨厚的海水,使人类认识深海底部非常困难,以至于在人类早就踏上月球的今天,仍然无法在深海洋底留下足迹。
但是人类对深海的兴趣,远未减退,这不仅仅是由于好奇心的驱使,更重要的是深海与人类的命运息息相关。
在已经过去的二十世纪里,人类所取得的科技进步足以惊天地泣鬼神。
然而随发展而来的环境恶化、资源枯竭,又驱使人类在“保护地球”的同时,去寻求新的发展余地、生存空间。
海洋,就是有待我们开发的对象。
早期的地质工作者,往往是通过对陆地湖盆观察来想象深海底部的情形:认为深海是地球表面运动的归宿——陆地被剥蚀的产物最终沉积在深海海底,不再移动,因此洋底平坦而沉积巨厚;因为波浪的运动不会影响到深层海水以及缺乏对深海水动力学的认识,因此认为深海水体停滞不动;由于数百米水深已无阳光和氧气,所以没有生命而死气沉沉……所有这些误会随着深海探测技术的发展,已经一个一个地被消除,在此本文介绍一些对深海的新认识,以飨读者。
海底地形二十世纪早期以前,海洋测深受到技术的限制,使用的是重锤法测量海深,由于测深点寥若晨星,洋底的确显得平坦而单调。
直到二十世纪二十年代,德国“流星号”考察船在南大西洋首次使用回声测深仪,才使海底地形测量成为可能。
运用这种新技术,在南大西洋中部铺设电缆时发现了大西洋中脊。
同时,在陆架、陆坡的测量中又发现了海底大峡谷。
但是直到二次大战,人们仍然相信深海洋底是平坦而缺乏地形起伏的。
由于反潜艇的战斗需要,测深技术得迅速发展。
六十年代晚期的大洋立体地貌图和深潜考察,进一步改进了对海底地形的了解,对于洋底扩张学说的建立有过重要意义。
近年来,海底测深和旁测声纳技术的进展,海底三维计算机制图技术的推进,尤其是运用多波束扫描技术的海底精确制图,已经使海底地形测量进入了高分辨率的新阶段。
从高精度的海深图上看,洋底地形起伏远陆地强烈。
海底最深处远远超过珠穆朗玛峰的海拔高度,达11034m,位于在马里亚纳海沟,1960年瑞士工程师Jacques Piccard和美国海军上尉Don Walsh乘“Trieste”号深潜器下到谷底,创下了人类深潜记录。
海底陆坡坡度有时可达35~90º,极为陡峭。
洋底最显著的地形是贯穿各大洋、总长8万公里的大洋中脊系统,这些中脊平均水深2500m,高出周围的洋盆1000~3000m,中脊中央还有深一、二公里的裂谷,地形复杂、起伏强烈。
洋中脊和洋底还被断裂带切割,而断裂带最大可造成4000m的地形反差。
更为壮观的是边缘海沟,可以长达数千公里,沟壁陡峻,沟底深邃。
另外还有十分独特的是洋底火山,如从夏威夷到天皇海岭的一系列海山,是太平洋板块在地幔柱顶端热点之上移动的轨迹。
海底“风暴”二十世纪三十年代的偶然事件,揭示了洋底并不寂静。
当时横跨大西洋连接欧美大陆的数条海底电缆被依次切断,人们才意识到洋底也存在洋流的运动,割断电缆的“元凶”被称为浊流。
后来人们发现,浊流其实是深海中比较普通的现象,它的流速可达每小时40~55km,最远可以流动千余公里。
浊流只局限有明显坡度的海区,而六十年代的研究发现,在没有明显坡度的深海海底,也可以有平行等深线的水流,流速可达5cm/秒,通过海底照相,可以在5000米水深的海底看到它所产生的波痕。
这种水流是由于不同地区的海水存在密度差异而造成的。
通常这种水流比较稳定,但有时会突然增强,平均延续3~5天,最大底层流速可达40cm/秒,导致突发性的海底沉积物搬运,这被称为“海底风暴”。
“海底风暴”可以使洋底淤泥泛起,“风暴”平息后再重新堆积,这时大部分物质可能已经被搬移至他处了。
当人们以为海底只有堆积,没有水流扰动、冲刷的时候,很容易想到这是处理核废料的最佳选择:人类把有害的垃圾送了深渊,只有不断埋葬而永世不得“翻身”,似乎是万全之计。
深海底流的发现,表明洋底并不太平,因此各国政府已经制定了法律禁止这类遗祸子孙的事件发生。
深海热液1977年,美国“阿尔文”号深潜器下到东太平洋中隆2500m水深的加拉帕戈斯裂谷,发现了正在喷出热液的洋底“黑烟囱”。
所谓热液,就是原来比较冷的海水沿裂隙进入洋中脊的地壳,由于这里的地壳是地球上最薄的地方,海水可以继续渗入数公里深处的地幔处,并发生物质发生交换,被地幔加热后返回到海底,由于高温(300~400ºC)而比重轻(才0.7g/cm3)、富含硫化物,这种热液的喷出速度高达每秒数米,就如黑烟一般,尉为奇观。
热液喷出后,遇到了冷的海水而迅速降温,所带出的矿物质结晶而形成烟囱状,由于富含硫化物而呈黑色,高度可达十米,耸立于洋底。
这些“烟囱”迅速生长、也很快倒下,形成一片金属硫物矿床。
这是今天正在形成着的活金属矿床,是深海海底的一种资源,同时它为地质时期的热液矿床成矿机制提供了现代模型,对成矿理论研究具有重要的科学价值,同时对理解地球内部与表层能量和物质交换有着重要意义。
热液生物群热液作用最令人感兴趣的地方可能并不是作为矿产资源,而是这里的深海生物群落。
当年“阿尔文”号深潜器发现“黑烟囱”的同时,看到了这种独特的生物群,我们称之为“热液生物群”。
其实“深海无生命论”早在十九世纪六十年代就已经不攻自破,因为当时需要把洋底电缆拖上来修理,结果发现电缆上竟然生长着很多附着生物。
但直到二十世纪六十年代,人们依然认为深海生物十分稀少,主要是因为此前主要是通过水下摄影的方法来调查数千米深处的海底生物。
后来人们改进了深水取样设备,可以把海底表层的岩石和沉积物原封不动地取上来,才发现深海底部决非“沙漠”,生物多样性之高简直就是“热带雨林”,只不过生物个体过于细小,被以往的研究所忽视而已。
热液生物群的发现则更是石破天惊,不仅是因为生物的密度比周围海底高一万倍到十万倍,主要是在于这种生物群所赖以生存的能量来源。
热液生物群中最有趣的就是3米长的蠕虫管子,这些蠕虫既没有口也没有消化器官,全靠硫细菌提供营养。
在这二千多米的深海海底根本没有阳光,不可能进行光合作用,而且温度高、压力大,硫细菌从热液中取得地热的能量,支持着这种特殊的热液动物群,除蠕虫外还有瓣鳃类、螃蟹等等。
而且热液动物的新陈代谢特别快,远远高于靠阳光生长的生物群,以致个体较大。
这样,深海研究的结果发现今天地球上有两类生物群、两种食物链:一类是我们习惯的靠外源能量即太阳能支持的,在常温和有光的环境下靠光合作用产生有机质;另一类则是靠地球内源能量即地热支持,在高温和黑暗的环境下靠化合作用维持。
这两类生物群的能量来源和合成有机质的机理完全不同,可能提示了我们地球上生物起源的途径。
在地球演化的早期大气属于还原性,不可能有靠光合作用的生物群,类似于现在热液生物群、依靠地球内热的生物也许是当时地球上唯一的生命。
深部生物圈前面所谈到的硫细菌密密麻麻地分布在“黑烟囱”表面,是热液生物群生存的基础,但这种细菌不仅仅发现在热液区,在深海海底以下数百米处也能存活,构成了“深部生物圈”。
早在二十世纪二十年代,就有人提出,油田地层水中的硫化氢与重碳酸根可能是地层中细菌还原硫酸根的产物;二次大战后,也有人对海底以下沉积层中的微生物过程作过研究。
但几十年来一直以为地下深处发现的微生物无非是地下水采样时的污染,而生物的活动只能限于接近地表或海底的沉积中。
直到七十年代末和八十年代初,美国地调所和环保局要调查地下水的质量,美国能源部要交代埋藏核物质地下设置的安全程度,才开始认真对待地下微生物群存在与否的问题。
在陆地上的钻探表明在地下2800m、地温已高达75ºC的深处还有细菌存活,而在北海海底3000m深处的油田和阿拉斯加北陆坡的油井中,也都发现有热液细菌生存,能够适应上百摄氏度的高温。
现在洋底以及大陆的大部分钻井中都已经发现这种细菌和微生物的存在,而且有不少属于共同类型,这意味着地下深部生物圈应当是横跨海陆,具有全球规模。
这一我们以前闻所未闻的生物圈一分庞大,有人估算在全球洋底以下的生物量可能相当于地球表层生物圈总量的1/10之多!这类在极端条件下生存的微生物群,有的可能已经有数百万年的高龄,长期处在休眠状态,无论在生物学理论或者生物技术实践中都有着极为诱人的前景。
气体水合物近来在在深海的又一发现是气体水合物,也许与人类未来的关系更为密切,因为它可能成为本世纪的新能源。
气体水合物是一种象冰一样的神奇固体。
我们知道,水在结冰时会形成晶格,这时如果有一定的压力,那么这个晶格可以把一个甲烷分子固定在里面,这就是气体水合物。
对气体水合物的研究表明,它只能存在于温度低于7ºC、压力高于50个大气压的条件下,一旦温度和压力条件发生改变,水合物立刻分解成为水和甲烷气体。
在陆坡海底下数百米深处刚好满足这种条件,过深则因地热作用会变气体。
一个体积的水合物可以释放出164个体积的甲烷,因此采集水合物的技术要求非常高。
几年前从美国东海岸已经首次采集到了水合物样品。
很多国家都在支持气体水合物的研究,初步的探测表明,美国东南大陆边缘约十万平方公里的海底可以储有四百亿吨甲烷。
有人估计,全球可望有十万亿吨的碳呈这种形式储藏,相当于全部其他矿物燃料含碳量的两倍,这也许会解决由于石油资源耗尽而引发的“燃眉之急”。
但是气体水合物不可忽视的效应是它对全球气候的影响。
甲烷是一种高效率的温室气体,比CO2的效率高十倍以上,如果海底温度或压力稍有变化,气体水合物就可能把大量甲烷呈气态逸出输入大气,造成全球气候快速变暖。
因此在开发利用气体水合物之前,我们必须认真研究气体水合物对全球环境的作用。