三、深海中失落的城市(The Lost
City Hydrothermal Field)
1. 2000年12月4日亞特蘭提斯號探險船的科學家，利用深海潛艇在大西洋中洋脊以西15公里海深800公尺處，無意間發現一座約250平方公里的高地稱為亞特蘭提斯高地(Atlantis massif)，這地點已不屬於中洋脊範圍。
2. 其上聳立著約30個30～60公尺高的白色岩石柱，最高的甚至超過60公尺，看起來頗像希臘羅馬時代壯觀的石柱群建築，不知為何被遺棄在深海中，於是被稱為「失落的城市」(The Lost City)。
3. 石柱的主要結構是碳酸鹽所以又名碳酸鹽煙囪(carbonate chimneys)。又因生態系的能源是橄欖岩與水作用的釋能反應，因此又叫做橄欖岩驅動的生態系(Peridotite-hosted ecosystem)。
圖01.
發現失落的城市(the Lost City)，成為2001年7月12日《自然》期刊的封面文章。
圖02.
大西洋亞特蘭提斯高地(Atlantis Massif)上的失落城市(Lost City)，佔地約3000平方公尺。
圖片來源：
4.
科學家發現在白色碳酸鹽煙囪表面上，常附著一層甲烷疊球菌及嗜甲烷菌的細菌薄膜，這些存在於失落城市裡的微生物，就是靠著熱泉所產生的能量及氫氣、甲烷生存。
5.
這些高生物量(high biomass)的微生物中，有古生菌也有嗜極細菌。但是失落城市生態系中也有少量的甲殼動物(Crustaceans)、腹足動物(Gastropods)、端足動物(Amphipods)和多毛動物(Polycheates)存在，身長多不及一公分，而且呈透明或半透明狀，存在於碳酸鹽煙囪管壁或管壁岩縫中。
圖03.
失落城市中奇形怪狀的碳酸鹽煙囪(Carbonate Chimneys)。
圖片來源：
6.
石柱上噴出40～90℃的鹼性熱泉，除此之外許多的特性也與黑煙囪不同(參考表一)。
圖04.
大西洋亞特蘭提斯高地上的失落城市(Lost City)，三度空間的立體圖。
圖片來源：
Fly Over: Lost City hydrothermal vent field (11秒)
(鳥瞰：失落的城市深海熱泉區)
|
Lost City Edit_You_Tube_HQ.mp4(9分53秒)
(失落的城市)
|
表一、黑煙囪與碳酸鹽煙囪的比較表：
黑 煙 囪
|
碳 酸 鹽 煙 囪
|
|
1.發 現 時 間
|
1977年2月16日
|
2000年12月4日
|
2.發 現 地 點
|
東太平洋赤道附近，位於加拉巴哥群島和厄瓜多爾之間的加拉巴哥裂谷(Galapagos Rift)
；2500公尺深海
|
北大西洋北緯30度的中洋脊以西15公里處
；800公尺深海
|
3.發現團隊主持人
|
John
Baliss
(Oregon State University)
|
Deborah
S. Kelley (Washington University)
|
4.能 源
|
地熱或岩漿(Magma)
|
橄欖岩與水反應生成蛇紋岩化作用(Serpentinization)的化學釋能反應
|
5.溫 度
|
2℃～400℃
|
40℃～90℃
|
6.pH 值
|
3～5 酸性
|
9～11 鹼性
|
7.發現多少處
|
超過200處
|
僅1處
|
8.煙囪組成
|
黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、硫酸鹽
|
碳酸鈣(Calcium
Carbonate)
|
9.煙囪高度
|
一般小於30公尺
|
30～60公尺
|
10.存活時間
|
數年～數十年
|
超過30,000年
|
11.生 產 者
|
嗜硫細菌
|
甲烷疊球菌(Lost City Methanosarcinales)等
|
12.噴出液中富含
|
H2S、金屬、CO2、H2
|
CH4、H2
|
13.微生物族群
|
量多；且多樣性
|
量多；不具多樣性
|
14.動物族群
|
量多；且多樣性
|
量少；不具多樣性
|
圖05.
大西洋亞特蘭提斯高地上的失落城市之白色岩石柱。此為2015年之照片，也就是說海洋科學家們對此特殊的深海現象仍充滿興趣。
圖片來源：
7.
失落城市生態系還有一點，跟深海熱泉生態系、深海冷水坑生態系不同的是，司生產者的細菌並沒有和其他動物有互利共生的關係。
8.
三種深海生態系都不以陽光為能源，可是都還是仰賴地表或淺海生態系的生產者生成的氧氣才能存活。
9.
由於氣體溶解量與水溫成反比，超過2000公尺的深海，水溫終年維持在2℃，所以深海的含氧量其實相當豐富。而深海的氧氣是由何處提供的呢？
10.
深海的溶氧主要由極地寒冷的海水提供，極地寒冷的海水中溶有大量的氧氣，又因為寒冷海水比重大而往下沉，沉到深海後再經由海洋輸送帶(Great Ocean Conveyer)──﹝在深海及淺海循環流動的巨大洋流﹞將氧氣、養份送到全球各地的海域。
11.
科學家認為，兩億五千萬年前，就是因為海底甲烷水合物大量溶解釋放到大氣層，因為甲烷的溫室效應能力是二氧化碳的25倍，結果導致全球嚴重暖化，兩極海水無法下沉，海洋輸送帶停擺，造成90％海洋生物、80％陸上生物的絕種，形成發生於二疊紀三疊紀間，演化史上最嚴重的生物大滅絕(mass
extinction)。
12.
現今全球暖化現象日趨嚴重，兩極下沉到深海的氧氣日減，大家只常常注意到在冰層上的北極熊可能50年後滅絕的訊息，可是請各位網友想想，如果那天海洋輸送帶，因極地供氧量減少而再一次的停擺的話，那麼在看不見的深海中的生物，將會面臨著多麼大的一場浩劫！
13.
深海熱泉生態系、冷水坑、失落的城市都是深海探勘時無意間的偶然發現。而到今天為止，詳細勘察過的深海只佔百分之五，再加上全世界能探勘三千公尺以上深海的潛艇不到十艘，這些都增加了深海探測的困難性。
14.
廣闊無垠的深海，還蘊藏著多少難以臆測的神秘！
沒有留言:
張貼留言