海底湖泊

幾又

閉上眼睛試想這樣一個(gè)畫面：一汪汪的湖水，每個(gè)湖都不大，錯(cuò)落地點(diǎn)綴在大地上。一陣風(fēng)吹過，湖水泛起一圈圈漣漪，輕拍著堤岸。不管是在沙漠還是在草原，這定是一個(gè)水草豐美，生意盎然的地方。如果將這個(gè)場景平移至一千米以下的深海，你是否會(huì)覺得不可思議：海洋是一個(gè)由咸水充滿的水體，不管是湖泊還是河流，一旦匯入海洋，就與海水融為一體，哪還有海水和湖水之分呀。這些湖泊是如何存在于海底的呢？又是在什么時(shí)候形成的呢？它們是否也如陸地湖泊一般生意盎然呢？讓我們跟隨著鸚鵡螺號探險(xiǎn)船（Exploration Vessel Nautilus）在美洲大陸的墨西哥灣海底開啟一場神奇探險(xiǎn)之旅吧。

機(jī)器人發(fā)現(xiàn)海底湖泊

2014年7月，來自海洋探險(xiǎn)組織（Ocean Exploration Trust）的科學(xué)探險(xiǎn)隊(duì)登上了長達(dá)64米的鸚鵡螺號。不同于儒勒·凡爾納的科幻小說《海里兩萬里》中神通廣大無所不能的 鸚鵡螺號潛水艇，這艘鸚鵡螺號探險(xiǎn)船不能潛水，真正大顯神通、與海底湖泊“親密”接觸的是兩個(gè)遠(yuǎn)程遙控水下“機(jī)器人” —大力神（Hercules）和百眼巨人（Argus）。顧名思義，百眼巨人的強(qiáng)光能為大力神照射出一幅海底鳥瞰圖，而大力神則靠兩條力大無窮的操作臂來勘測海底。鸚鵡螺號的運(yùn)氣極佳，在墨西哥灣1300米的海底發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前從未被發(fā)現(xiàn)過的海底湖泊。 探險(xiǎn)者們興奮地將其昵稱為：“絕望的極可意”（Jacuzzi of Despair）。如果你親眼看到這個(gè)湖泊一定會(huì)感嘆“這怎么可能！”

隨行船員麥吉·庫克在其工作日記中這樣感嘆道：“我真的被海底湖泊深深吸引住，就像一個(gè)被神秘的鬼怪故事吸引而不愿去睡覺的小孩，想要24小時(shí)盯著來自大力神的現(xiàn)場勘測直播！

這個(gè)海底湖泊長約30米，湖深可達(dá)5米，湖水較渾濁，與海水有著明顯的分界面。當(dāng)大力神將搖臂伸進(jìn)湖水中時(shí)，湖面泛起的漣漪一路向著湖堤蕩漾開去。對，這個(gè)海底湖泊還有一個(gè)湖堤。湖堤邊緣有許多大大小小的凹坑，注滿了墨藍(lán)的湖水。乳白色的湖堤像海岸線一樣光滑地往下延伸，堤岸之下的海床上爬滿了貽貝和小蝦。而湖中卻感受不到任何生命的氣息，只是時(shí)不時(shí)會(huì)看見有魚兒在湖上遨游。就像在天空翱翔的飛鳥掠過一般，它們從不在湖面駐足片刻，更不會(huì)一頭扎進(jìn)湖中。偶爾有那么幾只好奇心爆棚的小蝦或海膽們，匍匐著爬到湖堤邊，最后竟然都——落得個(gè)浮尸湖面的下場。更奇特的是，當(dāng)把重達(dá)2400千克的大力神沉入湖中探測時(shí)，大力神竟然能紋絲不動(dòng)地漂浮在水面！到這里，你大概對這個(gè)神奇又詭異的海底湖泊又多了幾個(gè)疑問。

為什么湖水不會(huì)和海水混合？為什么凡是接觸過湖水的生物都必死無疑，而湖周圍卻茂盛地生長數(shù)量眾多的貽貝？為什么上千千克的重物漂浮在湖面不會(huì)沉入湖底？

接下來為你揭曉答案。

湖水和海水不會(huì)混合！

這些海底湖泊都有個(gè)共同的名字——鹽鹵池（brine pool），它們一般位于500米以下的海底，大多數(shù)分布在海平面以下1000～3000米。

那么湖水和海水之間清晰可見的分界面又是怎么回事呢？如果你在腦海里難以勾勒出被海水包圍著的湖泊的樣子，就請想象一杯雞尾酒。簡單地說，雞尾酒就是將各種酒兌在一起，再輔以各種配料而成。而制作一杯成功的具有明顯顏色分層的雞尾酒最關(guān)鍵的在于，倒酒時(shí)一定要將密度大的液體先倒入酒杯，然后將酒依次按照從大到小的密度倒入，這樣各層顏色便不會(huì)混合在一起，一杯完美的彩虹雞尾酒就調(diào)制而成了。和雞尾酒的原理一樣，鹽鹵池水體的密度遠(yuǎn)比海水要大，所以與海水分隔開來，成為海底獨(dú)特的水體。當(dāng)然，鹽鹵池的存在，還與其形成年代有多久遠(yuǎn)有關(guān)（對應(yīng)雞尾酒調(diào)制中密度大的先倒入）。

湖面能浮起千斤重量！

鹽鹵池最大的特點(diǎn)，就像它的名字，鹽濃度極高，可達(dá)海水的3～5倍。正因?yàn)楦邼舛鹊柠}分含量，湖水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于海水，能夠提供巨大的浮力，這就解釋了為什么重物可以漂浮在湖面而不下沉。而這里的“鹽”，牽起了億萬年前鹽鹵池形成的最初原因。

在遠(yuǎn)古的中生代侏羅紀(jì)時(shí)期，那曾經(jīng)是恐龍霸主統(tǒng)治陸地的鼎盛時(shí)期。那時(shí)，墨西哥灣還是一片閉塞的淺海區(qū)域，海水蒸發(fā)讓這個(gè)區(qū)域沉積了厚度可達(dá)8000米的鹽層。當(dāng)墨西哥灣再度與大洋連通時(shí)，海水不斷灌滿海灣，海平面不斷上升。而鹽層，因?yàn)槠渖厦娓采w的沉積物，在海水涌入時(shí)得以保存。并且，海水帶來新的沉積物又變本加厲地覆蓋于其表面。當(dāng)鹽層不堪沉積物的重負(fù)所壓時(shí)，鹽層的構(gòu)造發(fā)生扭曲和變形，引起了鹽分運(yùn)動(dòng)。通常鹽分的運(yùn)動(dòng)會(huì)使鹽層擠入上層沉積物中形成鹽丘或者沖破沉積物的束縛流溢出來，與此同時(shí)，也造成了沉積物的不斷下沉凹陷。而流溢出來的鹽分一接觸海水就形成了一種超鹽性的水體，這就是鹽鹵池。

湖內(nèi)—生命禁地，

湖外—生機(jī)盎然！

鹽鹵池的鹽濃度這么高，那湖內(nèi)會(huì)有生物嗎？答案是，沒有。因?yàn)檫@個(gè)劑量的鹽分對生物來說都是致死的。就像鸚鵡螺號發(fā)現(xiàn)的誤入湖中的小蝦，像是被鹽漬了一般，蜷縮著身體如同一具干尸。正是這樣，能讓蝦不腐爛長久保存下來，對化石的研究有一定價(jià)值。既然湖內(nèi)不存在生物，那湖邊的貽貝又是如何生存下來的呢？并且，鹽鹵池一般分布在深海，那是陽光永遠(yuǎn)無法穿透的地方，沒有進(jìn)行光合作用的初級生產(chǎn)者，其他生物又如何生存呢？

回答這個(gè)問題，我們不得不提到冷泉（cold seep）。鹽鹵池的出現(xiàn)往往伴隨著冷泉的存在。冷泉并非真的冷，它的溫度并不低于周圍的海水溫度，甚至還會(huì)略高些。之所以稱之為冷泉，是與另一種海洋獨(dú)特現(xiàn)象，即溫度較高的熱液相比較而言的。冷泉被稱為海洋沙漠中綠洲，因?yàn)槔淙娜蹏娪砍隽蚧瘹洹⒓淄橐约捌渌缓細(xì)涞幕衔铩＿@些化合物能被海底大量存在的、利用化能作用進(jìn)行初級生產(chǎn)的極端微生物（一般是細(xì)菌和古菌） 所利用。而鹽鹵池邊緣存在著大量的化能微生物，而貽貝等生物又通過攝食化能微生物代謝產(chǎn)生的糖分存活下來，它們之間存在著極其重要的共生關(guān)系。所以，貽貝層上往往覆蓋著菌落層。除了貽貝，這里還生存著某些蝦類、螺類以及管蟲，都與化能微生物共生而活。

試設(shè)想，一旦沒有了甲烷等化合物，化能微生物會(huì)消失，貽貝也將不復(fù)存在。在沙特阿拉伯紅海下850米的地方，就有這樣一個(gè)“死湖”。這個(gè)鹽鹵池-冷泉系統(tǒng)名為“Thuwal Seep”，是由阿卜拉國王科技大學(xué)紅海探險(xiǎn)隊(duì)（KAUST Red Sea Expendition）于2011年發(fā)現(xiàn)的。在這里，鹽鹵池的周圍只剩下一圈貽貝貝殼的殘骸，表明這里曾經(jīng)有能夠噴出甲烷的冷泉存在，而如今，冷泉不再噴涌甲烷，貝殼也都已經(jīng)孤寂地死去。但貽貝的減少，卻使得其他海洋生物在這里繁榮生長，形成了具有獨(dú)特生物多樣性的鹽鹵池-冷泉生態(tài)系統(tǒng)。

我們清楚了鹽鹵池的一些原理，但實(shí)際上，目前對于鹽鹵池，或是冷泉的研究是少之又少的，更別提對其利用和開發(fā)了。一切未知的謎都有待科學(xué)家們?nèi)ソ獯稹６蛟S，當(dāng)你看過這篇文章后，在未來的某一天，你也會(huì)成為這其中解謎的一員。