挺進深淵：人類對海洋最深處的探險

王治鈞

神秘的海洋

長期以來，我們對海洋的了解一直集中在最上層的水域——從海洋表面到200米深處的光合作用帶（Epipelagic Zone）。在這一層，陽光中大部分的可見光都可以照射進來，海洋表層的浮游植物就生存在這里。我們認識的大多數(shù)海洋生物都是生活在這個深度范圍里，但是這層海洋僅占海洋總量的5%。

海洋深度信息圖

再向下走，我們來到200～1000米的中層帶（Mesopelagic），中層帶有時候也被叫作暮色帶（twilight zone） 或者中水帶 （midwater zone），穿透到這一層的光線已經(jīng)相當昏暗，也就是從這一層開始，我們能夠看到產(chǎn)生冷光的生物發(fā)出的閃爍光線;許多相貌奇特，長得奇形怪狀的魚都在這一地帶生活。人類制造的大部分潛艇的常規(guī)作業(yè)深度也都是在這個區(qū)間范圍。

再往下就是從1000米深度延伸到4000米深的深層帶（Bathypelagic Zone），這里唯一的可見光是那些發(fā)光生物產(chǎn)生的，盡管這里的水壓巨大，但大量生物在此生存，抹香鯨也可以潛到這個深度來尋找食物。由于缺少光線，這個深度中的多數(shù)生物都是黑色或者紅色。

繼續(xù)往下，就來到了深度從4000米延伸至6000米的深淵帶（Abyssopelagic Zone），這里不僅黑暗，而且寒冷，水溫接近冰點。在這里存在的生物多數(shù)是無脊椎動物。

從深層帶開始，便沒有光合作用了，因此也就沒有植物，極少有動物有能力生活在深海中。所以說90%以上的深海我們沒有探索過，那里要不就是一片荒蕪，要不就是充滿驚喜。

而這其中最大的未知領域位于深海海溝內(nèi)幾千米處的水下，深海帶（深淵帶以下的地方，也被稱為超深淵帶）的黑暗吞沒了一切，壓力超過了海平面的幾百倍，這一層從6000米深一直下降到10000多米，一般只有在海溝和海底峽谷中才能找到這么深的地方。盡管這里有難以想象的壓力和冰冷的海水，但依然可以發(fā)現(xiàn)生命，如藍海星和管蟲（tube worm）這樣的無脊椎動物在這里興旺地生長。

為數(shù)不多的

超級深淵探險家

海洋最深處是無法預測的，海底的巨大壓力有可能造成艙體爆裂，從而使探險者直接壓扁在潛水器里;若出現(xiàn)機械故障，探險者則可能被困在海底凍死;潛艇里若零配件著火，探險者可能會被燒死……

馬里亞納海溝位置

盡管要面對各種風險，但依然有若干探險家挑戰(zhàn)了地球最深的深淵——馬里亞納海溝。不過，要想完成這種萬米深潛，潛水器需要足夠堅固以承受海底高壓，需要足夠敏捷以應對崎嶇的深海地形，需要足夠大以容納駕駛員和科學家，需要配備足夠維持生命的系統(tǒng)，同時又要足夠輕便以便隨船運輸。在巨大的壓力下，那些線纜、螺栓、電路板和電池都必須在腐蝕性鹽水中具有防故障功能，它們必須維持高標準狀態(tài)，標準越是高，設計越是昂貴。

60年無人超越的下潛紀錄

1960年，美國海洋攝影師唐·沃爾什（Don Walsh）和瑞士海洋學家雅克·皮卡德（Jacques Piccard）對馬里亞納海溝進行了首次科學探險，只是在5小時的下潛后，兩人只在洋底停留了短暫的20分鐘，并測量出下潛的深度為10916米。令人驚奇的是，在這樣的海底，兩位科學家竟看到有一條魚和一只小紅蝦在游動！

單槍匹馬探深淵的電影導演

卡梅隆在深海挑戰(zhàn)者號潛水艇

接下來的半個世紀再沒有人類出現(xiàn)在馬里亞納海溝，直到2012年3月好萊塢著名導演——曾先后執(zhí)導了《泰坦尼克號》和《阿凡達》的詹姆斯·卡梅?。↗ames Cameron）親自駕駛深海挑戰(zhàn)者號潛水艇（Deepsea Challenger）單槍匹馬創(chuàng)造了單人探索地球最深處紀錄——詹姆斯·卡梅隆打破了單人潛水艇的最深下潛紀錄。

深海挑戰(zhàn)者號潛水艇高7.3米，重12噸，承壓金屬板有6.4厘米厚，駕駛艙可容納一人。為拍攝下自己的潛水過程，他在潛水艇上安裝了燈光設備與高清3D攝像機，并制作成名為《深海挑戰(zhàn)》的3D紀錄片。卡梅隆說，在潛艇下潛中親眼看到舷窗向內(nèi)凹陷，這種感覺相當復雜。

不斷挑戰(zhàn)自我的連續(xù)探險家

54歲的探險家維克托·維斯科沃（Victor Vescovo）在完成攀登完七大洲最高峰和到達南北兩極的“探險家大滿貫”之后，覺得這些探險其實也沒那么難，他得找更艱難的挑戰(zhàn)任務。于是，他把目光瞄向海洋，并設計了一次探險征程——一年內(nèi)完成“五大洋最深點”的探險目標。

維斯科沃發(fā)現(xiàn)，人類對深海是無知的，除了太平洋的馬里亞納海溝，其他四大洋的最深點甚至從未有人類探索過。而事實也確實如此。在此之前，我們并不能精確判定四大洋最深底部在哪里。

維斯科沃設計的這次探險航行，途中不僅繪制了深海的許多區(qū)域，這個科研小組也收集了深海樣本用于研究，包括棲息地測繪、描述新的地質(zhì)特征、發(fā)現(xiàn)新物種以及研究遺傳連通性和對這些極端海洋環(huán)境的生物適應性。他自己打趣說，這個任務的難度介于“近地軌道漫步”和“逃離火星”之間，畢竟有12個人曾經(jīng)在月球表面行走過，但是只有3個人去過地球的最深處。

他的潛水器高3.66米，重12.5噸，看起來像一個巨大的軟墊信封，通體白色，正方形邊緣逐漸變細。潛水器大部分由高度專業(yè)化的特殊材料組成，球體的三個可視窗口由懸浮在聚合物樹脂中的微小陶瓷球制成，這是唯一能夠提供浮力并保持不破碎的材料。

潛水器內(nèi)部圖景

海溝八日游旅行包括 3 次下潛和 3 天的休息，這方便潛水器的下潛維護

潛艇底部的壓力船殼是個鈦球，厚度達8.89厘米，直徑為1.52米，座艙內(nèi)有兩個座位。在最深的海溝中，這個金屬球承受的壓力相當于在上面放一架滿負荷的747巨型噴氣機。鈦是一種堅硬的金屬，圓形能承受最大壓力，但是當球體上出現(xiàn)窗口時，受力結(jié)構(gòu)就很容易被水壓擠癟。為此，設計師選擇了一個杯形窗戶來處理這個問題，玻璃材質(zhì)是丙烯酸，玻璃和窗框之間有部分空隙。海底的水壓會把玻璃往里擠7毫米，但玻璃的韌性依然能抵御巨壓。

2019年4月，維克多·維斯科沃駕駛自己的深潛限制因子號潛水器成功下潛到馬里亞納海溝底部，創(chuàng)造了10928米的人類深潛全新世界紀錄，他也完成了一年五大洋多個最深點的下潛，完成了這個難以置信的海洋大挑戰(zhàn)。

未來深海探險商業(yè)嘗試

好奇心是人類最寶貴的驅(qū)動力量，我們會因此不斷探索未知的領域。

很多國家有兩個方向的科學探索計劃：一個是宇航探險，另一個則是海洋勘探，但這兩種科研計劃都很困難且昂貴，且國家對海洋勘探的支持遠遠小于宇航探險。比如，美國給予美國國家航空航天局探測太空的年度預算有40億美元，而給與國家海洋與大氣管理局的勘探研究預算僅有3600萬美元。因此，商業(yè)化的介入有可能對海洋探險有所幫助。

比如，現(xiàn)如今私人潛水艇行業(yè)仍處在萌芽階段——畢竟能買得起潛水艇的研究機構(gòu)不多，而保養(yǎng)維護和運輸?shù)某杀疽蔡?。目前全世界共有若干家潛艇公司，保?0～30艘私人載人潛水艇。這些潛水艇的擁有者常常提供租賃服務，價格范圍不等，租金有的達到一天3萬美元。一些人希望租用潛水艇來獲得新的旅游體驗，也有研究團體租用潛水艇去搜尋新的海洋生物或探索海底沉船。

又比如，現(xiàn)如今馬里亞納海溝已經(jīng)有4位探險家涉足，而第五位很可能是一個付錢的旅游觀光客——購買價值75萬美元的船票就可以享受到海溝八日游。近期，維克多·維斯科沃的深潛限制因子號開始進行商業(yè)化嘗試，可以說它是世界上第一個商用的深海潛水服務。據(jù)報道，已經(jīng)有一人報名，很多人都在期待看到這種新技術(shù)對未來海洋探險的影響。

另外，超深度潛水器的商業(yè)化嘗試也是一種補充，這能讓更多人去關注海洋。

詩人奧登（Auden）說過，“千萬人的生活里可以沒有愛，卻沒有一個人能離開水”地球上97%的水體是海洋，沒有藍色的海洋，就沒有綠色的地球，讓我們對海洋以敬畏的心態(tài)來學習、了解、探索和保護它。

（責任編輯 / 岳萌? 美術(shù)編輯 / 賈靜 ）