海底湖泊

幾又

閉上眼睛試想這樣一個畫面：一汪汪的湖水，每個湖都不大，錯落地點綴在大地上。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，這定是一個水草豐美，生意盎然的地方。如果將這個場景平移至一千米以下的深海，你是否會覺得不可思議：海洋是一個由咸水充滿的水體，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船（Exploration Vessel Nautilus）在美洲大陸的墨西哥灣海底開啟一場神奇探險之旅吧。

機器人發(fā)現(xiàn)海底湖泊

2014年7月，來自海洋探險組織（Ocean Exploration Trust）的科學(xué)探險隊登上了長達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，這艘鸚鵡螺號探險船不能潛水，真正大顯神通、與海底湖泊“親密”接觸的是兩個遠程遙控水下“機器人” —大力神（Hercules）和百眼巨人（Argus）。顧名思義，百眼巨人的強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。鸚鵡螺號的運氣極佳，在墨西哥灣1300米的海底發(fā)現(xiàn)了一個以前從未被發(fā)現(xiàn)過的海底湖泊。 探險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湖泊一定會感嘆“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，就像一個被神秘的鬼怪故事吸引而不愿去睡覺的小孩，想要24小時盯著來自大力神的現(xiàn)場勘測直播！

這個海底湖泊長約30米，湖深可達5米，湖水較渾濁，與海水有著明顯的分界面。當(dāng)大力神將搖臂伸進湖水中時，湖面泛起的漣漪一路向著湖堤蕩漾開去。對，這個海底湖泊還有一個湖堤。湖堤邊緣有許多大大小小的凹坑，注滿了墨藍的湖水。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，只是時不時會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，更不會一頭扎進湖中。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——落得個浮尸湖面的下場。更奇特的是，當(dāng)把重達2400千克的大力神沉入湖中探測時，大力神竟然能紋絲不動地漂浮在水面！到這里，你大概對這個神奇又詭異的海底湖泊又多了幾個疑問。

為什么湖水不會和海水混合？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沉入湖底？

接下來為你揭曉答案。

湖水和海水不會混合！

這些海底湖泊都有個共同的名字——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比海水要大，所以與海水分隔開來，成為海底獨特的水體。當(dāng)然，鹽鹵池的存在，還與其形成年代有多久遠有關(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，就像它的名字，鹽濃度極高，可達海水的3～5倍。正因為高濃度的鹽分含量，湖水的密度遠遠高于海水，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。

在遠古的中生代侏羅紀(jì)時期，那曾經(jīng)是恐龍霸主統(tǒng)治陸地的鼎盛時期。那時，墨西哥灣還是一片閉塞的淺海區(qū)域，海水蒸發(fā)讓這個區(qū)域沉積了厚度可達8000米的鹽層。當(dāng)墨西哥灣再度與大洋連通時，海水不斷灌滿海灣，海平面不斷上升。而鹽層，因為其上面覆蓋的沉積物，在海水涌入時得以保存。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，鹽層的構(gòu)造發(fā)生扭曲和變形，引起了鹽分運動。通常鹽分的運動會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，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—生機盎然！

鹽鹵池的鹽濃度這么高，那湖內(nèi)會有生物嗎？答案是，沒有。因為這個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，那是陽光永遠無法穿透的地方，沒有進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，甚至還會略高些。之所以稱之為冷泉，是與另一種海洋獨特現(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，因為冷泉的泉眼噴涌出硫化氫、甲烷以及其他富含碳?xì)涞幕衔?。這些化合物能被海底大量存在的、利用化能作用進行初級生產(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“死湖”。這個鹽鹵池-冷泉系統(tǒng)名為“Thuwal Seep”，是由阿卜拉國王科技大學(xué)紅海探險隊（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?。而或許，當(dāng)你看過這篇文章后，在未來的某一天，你也會成為這其中解謎的一員。