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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    你不知道的深海世界

                    2021-06-07 14:35:00

                      我們生活的“地球”,更準確地說是一個“水球”。因為地球70%以上的面積都被海洋占據,在全球海洋中,深度超過2 000米的海洋占到一半以上。面對如此廣袤深邃的海洋,人們曾經以為,那是一個死氣沉沉、沒有生命的黑暗世界。

                      人類真正進入深海只有幾十年的時間,就在這短短幾十年里,深海大大顛覆了我們曾經的認知?,F在我們已經知道,深海里有生命,有各種地質運動,有熱液、冷泉等獨特的現象。盡管缺乏陽光,但深海世界依舊繁忙,海流在夜以繼日地運動,動物在繁衍生息,甚至每一滴深海海水中都包含著數目眾多的、肉眼看不見的微生物。

                    深海

                      最長的山脈,最深的溝壑,統統都在海底

                      海底世界并不是一馬平川的,那里的地形地貌其實比陸地更加壯闊。海底不僅有高山、平原、海溝、盆地,還有冰川谷、火山以及珊瑚城等。

                      如果穿過沙灘往大海深處走,走到200米以外的地方,我們就會發現,海洋從那里開始陡然變深,在數十千米以內從200米快速加深到1 000~4 000米。這個陡峭的下坡,就是大陸坡。大陸坡總長約30萬千米,是地球上分布最廣泛的地形之一。

                      在海底,有一條貫穿全球大洋的巨型山脈,全長6萬千米,總面積與地球陸地面積差不多。由于它主要分布在大洋的中央,模樣酷似人的脊骨,所以被稱為“洋中脊”。事實上,洋中脊才是地球上最長、規模最大的山脈。我們熟知的安第斯山脈雖然貴為陸地上最長的山脈,其實只有8 900千米,與6萬千米的洋中脊相比,就好像小巫見大巫。

                      海洋中還存在著大量的山峰。海山的面積加起來,比整個亞歐大陸還要大得多。多數海山的形成與火山活動有關,海底分布著地球上最多的火山。有時,海底火山活動非常強烈,而且火山地勢較高,那么噴發的巖漿就會露出海平面,形成像夏威夷島這樣的火山島。

                      板塊間互相擠壓也會在海底形成海溝,它兩側狹長,邊緣陡峭,底部很狹窄,且比周邊海床要深數千米,所以橫切面呈V字形。最深的海溝是位于太平洋的馬里亞納海溝,其最深處為11 000米。

                    海洋

                      一個黑暗、寒冷、高壓的世界

                      如果從海平面一路向下,身處的世界將越來越暗,越來越冷,壓力也越來越大。陽光最多只能到達1 000米深的海域,再往深處走,就是真正的“深不見光,暗無天日”;深海的水溫只有1~2℃,臨近冰點;水深每增加10米,壓力就會增加一個大氣壓,在2 500米的深海,壓力之大就已經相當于一個腳指頭上站著一頭大象。

                      雖然環境如此惡劣,還是有許多動物生活在這個黑暗、寒冷、高壓的深海世界??苹米骷颐枋龅暮9?,原型就是深海里的大王烏賊。在8 000米左右的深海仍有魚類生活,它叫馬里亞納獅子魚,全身透明,內臟看得一清二楚。即使在萬米深海,科學家仍然發現了海參的蹤影。然而,萬米深處的海參實在是太水嫩了,一旦離開海水,它的身體就會因為自重而垮塌,變成一灘液體。

                      生機勃勃的生態系統

                      在深海里,某些微生物可以通過特有的化學反應合成食物并產生能量,它們像陸地上和表層海洋的光合植物一樣,成為深海生態系統的初級生產者,為其他動物提供食物和能量。

                      位于海洋食物鏈最底端的是海洋微生物,也就是微型浮游植物、細菌和古菌,往上依次是小型浮游動物、大型浮游動物、吃浮游動物的魚類、吃魚的大型魚類及其他大型海洋生物。我們常說“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃泥巴”就是這個道理。海洋泥巴(也就是科學家所說的沉積物)中蘊含著大量的微生物和有機質,它們正是蝦米的能量來源。

                      深海也有自己獨特的生態系統,深海熱液就是其中一個。在寒冷刺骨的深海,不斷有滾燙的液體從熱液口噴出,而熱液口周圍竟是一個熱鬧非凡的生態系統,那里活躍著蠕蟲類、蛤類、蟹類、魚類等各類生物,讓人眼花繚亂。

                      深海有這么多奧秘,是怎么被發現的呢

                      深海探索的手段還真不少。比如乘坐潛水器直接潛入深海,或者,讓無人潛水器等深海探測設備去自主勘探海底,用深海拖網和捕集器抓捕深海生物和固體物質,還可以在海底鋪設觀測網,以及通過大型科考船搭建平臺進行深海鉆探。

                      目前,世界上只有美國、法國、俄羅斯、日本和中國擁有6 000米級及以上的載人潛水器。2013年“蛟龍”號在馬里亞納海溝下潛到7 062米的深度,創造了世界同類作業型潛水器的下潛深度記錄。

                      海底觀測網是在海底鋪設的大型全方位觀測網絡,用于收集海底數據、采集樣品、實時監測海洋情況等。目前僅有少數發達國家掌握并運用了這種技術。2017年,在同濟大學的牽頭下,我國開始在東海和南海小規模鋪設海底觀測網,并在上海建設監測與數據中心。

                      要想探索地球內部,也就是了解海底以下的情況,目前唯一的手段就是深海鉆探。在過去50年里,科學家先后使用了3艘深海鉆探船開展過大洋鉆探,分別是美國的“格羅瑪·挑戰者”號、“喬迪斯·決心”號和日本的“地球”號。中國于1998年以參與成員國身份加入大洋鉆探計劃和綜合大洋鉆探計劃,并先后主持了幾個航次,為國際深海探索做出了積極的貢獻。

                    本文來自《科學畫報》

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