南海深部计划：到“海马冷泉”探秘海底生命绿洲

新华社“发现号”5月21日电(记者张)在灯光的照射下，海底一片深蓝色，海面上雪花纷飞。一串珍珠般的白色气泡从海底冒了出来。在气泡周围，满眼都是贻贝、蛤和贻贝。半透明的阿尔文虾、白色甲胄虾、成串的管状蠕虫、小蜗牛等随处可见。

这个奇特的水下世界就是位于南海西沙海域的“海马冷泉”。几天来，许多乘坐“发现号”科研船参加中国“南海深水计划”西沙深海海底航行的科学家，乘坐“深海勇士”号载人深海潜艇，参观了海底的“生命绿洲”。其中有中国著名海洋地质学家、“南海深部计划”专家组组长、82岁的同济大学王院士。

冷泉系统是富含甲烷的流体泄漏到海底形成的深海自然现象。海马冷泉位于南海西沙。它一般分布在东西向的地带，水深1350-1430米。2015年，它以广州海洋地质调查局利用我国开发的4500米级“海马”无人潜水器命名。

根据以往的研究，海马冷泉浅层富含天然气水合物。大量不同形态的自生碳酸盐岩暴露在海底，主要以结核、结壳和层的形式出现。由于一些地区甲烷气体泄漏强烈，碳酸盐岩胶结了大量贻贝壳。冷泉生物群广泛发育，各种冷泉生物如管状蠕虫、蛤和贻贝共存，其中贻贝分布最广。不同物种和不同生长期的生物在空间中交互分布。

“尽管海马体中的冷泉早已为人所知，但用自己的眼睛在深海潜水器中观察它仍令人震惊。冷泉的生物量和丰富程度确实名副其实。”中国科学院海洋研究所的研究员李新正说:“在海马的冷泉系统中收集了大量冷泉生物样本，如蠕虫、贻贝、贻贝和海葵，这是令人欣慰的。我们将进一步研究分类学和群落生态学。”

在1400米深的海马冷泉附近的海底，李新正的“深海战士”进行了几次潜水，并首次捕获了一只15厘米长的“深海虱子”。深海水虱属于节肢动物、甲壳动物、软甲动物、等足动物，是典型的深海食肉物种。它们与陆地上的西瓜昆虫“有亲缘关系”，但体型要大得多。这一生物样品的获取有助于研究海马冷泉附近海域的深海环境生物多样性和生态系统。

先前的科学研究表明，冷泉的主要生产者主要是甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌。这些初级生产者吸引了管状蠕虫、蛤、贻贝、多毛类、海星、海胆和虾等初级消费者，以及鱼类和石蟹等高级消费者。这些大型生物最终会被微生物分解，从而回归自然，形成一个完整的冷泉生态系统。

“冷泉是海洋和地球科学的前沿领域。通过研究冷泉生态系统，探索冷泉生态系统中物质和能量传输的机制，比较阳光驱动的生态系统和地球内部化学能驱动的生态系统，分析两者之间食物网结构的差异，有望为探索地球生命起源带来新的机遇。”李新正说道。

自20世纪70年代科学家在海底发现热液泉和冷泉以来，它们深刻地改变了人们对深海海底的看法。海底不再是地球表面物质运动的终点，海洋也不再是一个没有单向运动的世界。深海冷泉的喷出物不仅支撑着深海独特的生物群，还会影响气候和环境的变化。五千万年前，深海水合物的融化和甲烷的爆发导致了全球高温和灭绝。

这一次在海马的冷泉中，“深海战士”还在冷泉区采集了各种样品，如碳酸盐岩、海底沉积物、微生物和海水。科学家们考察了冷泉活动和微地形之间的关系。王认为，深入开展南海冷泉区海马活动的现场研究，是探索南海深部过程的重要组成部分，可以揭示深海生物地球化学过程，有助于全面认识南海碳循环。同时，对南海北部天然气水合物的勘探具有重要的指导意义。