這條位于馬里亞納海溝中的“挑戰者深淵”長2550千米,平均寬度69千米,這里最深的地方低于海平面10924米,是目前人類所探測到的地球上已知的最深處。同時它也擁有舉世無雙的海洋生態系統,存活著能承受比海平面以上高1000倍壓力的生物,比如巨型阿米巴蟲。
人類已數次探究深淵
人類已使用深海潛艇和遙控水下航行器對“挑戰者深淵”進行了數次探測。首次探測是在1960年1月23日,瑞士探險家雅克·皮卡和美國探險家唐納德·沃爾什駕駛的里雅斯特號深海潛艇下潛至“挑戰者深淵”,并停留了20分鐘,測得深度為10916米,發現有魚和蝦等生物。
加拿大奧斯卡獲獎導演詹姆斯·法蘭西斯·卡麥隆,也曾于2012年3月26日,駕駛單人潛艇“深海挑戰者號”,下潛2小時36分鐘之后,終于降落在馬里亞納海溝的“挑戰者深淵”,在10898米深處的海床著陸。卡麥隆成為白1960年以來,首位只身潛入“挑戰者深淵”的探險家,他在那里逗留了3個多小時。
2012年7月15日,中國大型遠洋科考船“海洋六號”,在執行中國載人潛水器“蛟龍”號7000米級海試警戒與保障任務期間,首次對“挑戰者深淵”進行了高精度多波束測量,填補了中國在這一領域的科研空白。
據“海洋六號”科考船首席科學家助理劉方蘭教授介紹,測量結果顯示,“挑戰者深淵”存在3個水深超過10900米的洼地,其最深處位于西側洼地,也是本次測量馬里亞納海溝所獲得的最深點,水深值為10923米。
深淵小魚承愛著近1噸重的壓力
有測量數據顯示,“挑戰者深淵”海溝底部有著高達1100個大氣壓的巨大水壓,那里是一個高壓、漆黑和冰冷的世界,通常溫度是2℃(在極少數的海域,受地熱的影響,洋底水溫也可高達380℃)。令人驚奇的是,在這樣深的海底,科學家競發現了比目魚和小紅蝦之類的生物在游動。這些看起來十分柔弱的生命,其實都必須承受數百個大氣壓力的考驗——人們在7000多米的水下看到的小魚,實際上要承受700多個大氣壓力。這個壓力,足以把鋼制的坦克壓扁——而這些只有幾厘米大小的深海小魚競能承受著近1噸重的壓力照樣游動自如。
科學家們研究后發現,為了適應環境,深海魚類的身體生理機能已經發生了很大變化。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上,它們的骨骼變得非常薄,而且容易彎曲;肌肉組織變得特別柔韌;纖維組織變得出奇的細密。更有趣的是,魚皮組織變成一層非常薄的層膜,它能使魚體內的生理組織充滿水分,保持體內外壓力的平衡。
地球已沒有“一方凈土”
中科院深海科學與工程研究所的一項研究發現,毒性有機污染物已抵達了世界最深的海洋。
持久性有機污染物是指通過大氣、水等環境介質長距離遷移并長期存在于環境之中、對生物健康和環境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機污染物質。它包括多氯聯苯類、多溴聯苯醚類、雙對氯苯基三氯乙烷和二噁英等。它們能在海洋環境中長時間滯留而不被分解,且分布十分廣泛。
由于持久性有機污染物本身具有毒性,并能在食物鏈中逐級富集和傳遞,所以它們給海洋生態系統帶來了不可忽視的危害。
為了研究持久性有機污染物在深海環境中的分布特征和賦存狀態,中科院深海科學與工程研究所彭曉彤研究員團隊對馬里亞納海溝的“挑戰者深淵”表層沉積物中的持久性有機污染物——多氯聯苯類和多溴聯苯醚類持久性有機污染物進行了研究。結果表明,海溝水深6980~10908米表層沉積物中的多氯聯苯類總濃度為931pg/g到4195pg/g,高于其他較淺海域沉積物中的含量;類二嗯英多氯聯苯的毒性當量為0.65pg/g-14.9pg/g,比大多數從半工業區到工業區收集到的海洋表層沉積物中的毒性當量都要高;而八種多溴聯苯醚的總濃度(平均值為136pg/g)則要比前人研究的大陸架表層沉積物濃度要低。
馬里亞納海溝底部沉積物中累積了如此高濃度的多氯聯苯類毒性有機污染物,著實令人吃驚。這些結果表明,持久性有機污染物已經到達了世界海洋最深處,而海溝沉積環境對持久性有機污染物的富集具有明顯的放大效應。
這些結果同時也帶來一種暗示:地球上可能已經不存在不受人類活動影響的一方“凈土”了。