海底山脉(2)
另一种大家熟识的海洋矿藏是锰结核。虽然它的生成机制比较复杂，也不仅仅分布在大洋中脊附近；但一般认为，其中主要元素的来源也是海底热液系统。有人估计，全球大洋底部锰结核矿石的总储量有5000亿吨。按照现在人类的需求计算，其蕴含的锰等金属可满足人类几千年的需求。
可以说，热液系统是地球上最主要的成矿区之一。
虽然很多人认识到了海底块状硫化物潜在的经济价值；但因为其处于几千米深的海底，对它们的利用还大多处于理论阶段。不过，最近加拿大一家公司在深海采矿方面取得了较大的进展。他们正在进行一个项目，计划从位于巴布亚新几内亚的俾斯麦(Bismarck)海1600米深处开采海底块状硫化物。这将会是世界上首个正式运营的深海采矿项目。
奇特的生态系统
大洋中脊不仅孕育了海底黑烟囱这样的地质奇观；更令人惊奇的是，在这个被阳光“遗忘”的角落，还存在着一类特殊的生物群落。
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1977年，世界著名的载人潜水器“阿尔文”号在东太平洋的加拉帕戈斯群岛大洋中脊地带考察热液活动时意外发现，在热液出口附近，有一片甚至比热带雨林更为生气勃勃的生物群落。那里有着如雪片般密集的微生物，白色的贝、蟹，紫色的鱼、虾，最奇妙的是，那里有大片红白相间的管状蠕虫，如同盛开的玫瑰一般绚烂。于是，科学家给它取了一个美丽的名字——“玫瑰花园”。从那以后，海洋学家又在其他的大洋中脊发现了类似的生物群落。
最初，海洋学家认为，热液出口处的这些奇怪生物是依赖于沉到海底的有机物存活的。不过，沉到海底的有机物数量非常有限，并不足以“养活”那么丰富的生物群落。后来他们才发现，与常见的基于光合作用的生态系统不同，热液出口处的生态系统基于化能合成作用。在这个系统中，能够利用热液里面的硫化物获取能量的细菌是最基本的生物。在这些细菌提供的能量的基础上，热液出口处还生活着多种其他生物。热液系统中极端的温度和化学条件使得这个系统中的生物都显得那么与众不同。一般认为，处于这个系统最底部的那些细菌应该已经存在了30亿～40亿年了。甚至有人提出生命是起源于热液出口的假说。虽然这个假说不一定成立，但研究这些特殊的系统，必将极大促进我们对生命的认识。
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随着研究的不断深入，海洋学家还发现一个奇怪的现象：热液出口不是一个特别稳定的结构，有时候会发生比较大型的喷发。喷发时，热液出口附近的生物几乎都会死亡；但等喷发过后，生物群落又会很快恢复，甚至有很多新的物种出现。
也许你会觉得，新群落的出现是很自然的；但事实并非如此简单。
首先，海底的温度非常低。比如，在东太平洋海底，水温大概为2℃左右。而这个群落的生物，如管状蠕虫的幼虫，在这么低的温度下并不能存活很久，一般来说，只有一个月左右。另外，这些生物幼虫几乎没有游泳能力，所以，它们是不可能自己游到新的热液出口处的。最初，海洋学家猜测，大洋中脊附近的海流能把幼虫带过去。不过，现场观测发现，海底的海流非常弱，而相邻的热液出口之间最近也有几百千米，这么弱的海流是不可能在幼虫死亡之前把它们输运过去的。那么，这些生物到底是如何在不同的热液出口处扩散的呢？最近，科学家发现，海面上看到的直径在几百千米左右的大涡旋可以影响到几千米深的海底，它碰到大洋中脊后导致的较强海流，可以在不同的热液出口之间把小虫们冲来冲去。虽然这可以解释较近的热液出口生物群落的交换和输送，但不同大洋之间的热液出口之间有的存在相同的物种。那么，它们是不是存在联系？如果是，它们是怎么在这些相距几千千米的热液出口之间互相传递的呢？这些问题到目前为止都还没有明确的答案。
正如那些著名的山脉吸引着无数登山者一样，大洋中脊以其特殊的地质结构、丰富的矿藏和奇特的生态系统，吸引着众多地质学家、海洋学家和生物学家。通过科学家的努力，从1872年英国“挑战者”号发现大洋中脊到今天的141年间里，人类对于大洋中脊的认识从无到有、从浅到深。发现和研究这些巨大的海底山脉极大推动了人类对于地球和生命的认识。当然，在我们对大洋中脊认识加深的同时，也产生了更多的疑问。这些问题对于科学家来说，就跟珠穆朗玛峰等著名山峰对于登山者一样，有着无穷的魅力。从某种意义上说，研究大洋中脊的科学家也是登山者，只不过他们“攀登”的是那些跟陆地山脉一样瑰丽的海底山脉——大洋中脊。
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(梁鑫峰)
可以说，热液系统是地球上最主要的成矿区之一。
虽然很多人认识到了海底块状硫化物潜在的经济价值；但因为其处于几千米深的海底，对它们的利用还大多处于理论阶段。不过，最近加拿大一家公司在深海采矿方面取得了较大的进展。他们正在进行一个项目，计划从位于巴布亚新几内亚的俾斯麦(Bismarck)海1600米深处开采海底块状硫化物。这将会是世界上首个正式运营的深海采矿项目。
奇特的生态系统
大洋中脊不仅孕育了海底黑烟囱这样的地质奇观；更令人惊奇的是，在这个被阳光“遗忘”的角落，还存在着一类特殊的生物群落。
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1977年，世界著名的载人潜水器“阿尔文”号在东太平洋的加拉帕戈斯群岛大洋中脊地带考察热液活动时意外发现，在热液出口附近，有一片甚至比热带雨林更为生气勃勃的生物群落。那里有着如雪片般密集的微生物，白色的贝、蟹，紫色的鱼、虾，最奇妙的是，那里有大片红白相间的管状蠕虫，如同盛开的玫瑰一般绚烂。于是，科学家给它取了一个美丽的名字——“玫瑰花园”。从那以后，海洋学家又在其他的大洋中脊发现了类似的生物群落。
最初，海洋学家认为，热液出口处的这些奇怪生物是依赖于沉到海底的有机物存活的。不过，沉到海底的有机物数量非常有限，并不足以“养活”那么丰富的生物群落。后来他们才发现，与常见的基于光合作用的生态系统不同，热液出口处的生态系统基于化能合成作用。在这个系统中，能够利用热液里面的硫化物获取能量的细菌是最基本的生物。在这些细菌提供的能量的基础上，热液出口处还生活着多种其他生物。热液系统中极端的温度和化学条件使得这个系统中的生物都显得那么与众不同。一般认为，处于这个系统最底部的那些细菌应该已经存在了30亿～40亿年了。甚至有人提出生命是起源于热液出口的假说。虽然这个假说不一定成立，但研究这些特殊的系统，必将极大促进我们对生命的认识。
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随着研究的不断深入，海洋学家还发现一个奇怪的现象：热液出口不是一个特别稳定的结构，有时候会发生比较大型的喷发。喷发时，热液出口附近的生物几乎都会死亡；但等喷发过后，生物群落又会很快恢复，甚至有很多新的物种出现。
也许你会觉得，新群落的出现是很自然的；但事实并非如此简单。
首先，海底的温度非常低。比如，在东太平洋海底，水温大概为2℃左右。而这个群落的生物，如管状蠕虫的幼虫，在这么低的温度下并不能存活很久，一般来说，只有一个月左右。另外，这些生物幼虫几乎没有游泳能力，所以，它们是不可能自己游到新的热液出口处的。最初，海洋学家猜测，大洋中脊附近的海流能把幼虫带过去。不过，现场观测发现，海底的海流非常弱，而相邻的热液出口之间最近也有几百千米，这么弱的海流是不可能在幼虫死亡之前把它们输运过去的。那么，这些生物到底是如何在不同的热液出口处扩散的呢？最近，科学家发现，海面上看到的直径在几百千米左右的大涡旋可以影响到几千米深的海底，它碰到大洋中脊后导致的较强海流，可以在不同的热液出口之间把小虫们冲来冲去。虽然这可以解释较近的热液出口生物群落的交换和输送，但不同大洋之间的热液出口之间有的存在相同的物种。那么，它们是不是存在联系？如果是，它们是怎么在这些相距几千千米的热液出口之间互相传递的呢？这些问题到目前为止都还没有明确的答案。
正如那些著名的山脉吸引着无数登山者一样，大洋中脊以其特殊的地质结构、丰富的矿藏和奇特的生态系统，吸引着众多地质学家、海洋学家和生物学家。通过科学家的努力，从1872年英国“挑战者”号发现大洋中脊到今天的141年间里，人类对于大洋中脊的认识从无到有、从浅到深。发现和研究这些巨大的海底山脉极大推动了人类对于地球和生命的认识。当然，在我们对大洋中脊认识加深的同时，也产生了更多的疑问。这些问题对于科学家来说，就跟珠穆朗玛峰等著名山峰对于登山者一样，有着无穷的魅力。从某种意义上说，研究大洋中脊的科学家也是登山者，只不过他们“攀登”的是那些跟陆地山脉一样瑰丽的海底山脉——大洋中脊。
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(梁鑫峰)