这是雷切尔·海蒙,加州大学圣巴巴拉分校的海洋地质学家,她描述了1991年4月,她乘坐“阿尔文”号潜水器返回东太平洋海隆脊上一个槽状火山破火山口的情景。15个月前,她曾在这里看到充满动物的热液喷泉,一个她以为自己很了解的地方——纬度:北纬9度50分;经度:西经104度18分;深度:海面以下8500英尺:整个区域完全改变了。我们只发现了这些看起来像五天大的小螃蟹。我们到处转悠,没有找到任何密集的热液动物群——零管虫。一切看起来都不同了。
拉蒙特-多尔蒂地质天文台的海洋地质学家丹尼尔·福纳里也参加了此次航行:“一个海洋地质学家首先想到的问题是,‘我们迷路了吗?我们是否在根本上犯了错误?’ 但在 all this gnashing of teeth 之后,我们终于明白了,‘不,我们在正确的地方。’ 然后潜水器又下去了,潜水员什么也看不见。我的意思是,一片漆黑——都是烟雾弥漫的水。嗯,这与1989年完全不同。这是一个戏剧性的变化。”
海蒙:“然后,在我们第14次潜水时,我们发现了一个由数千只管虫和贻贝组成的群落——死了。它们被烧焦、撕裂、炸开了。有些还活着,看起来非常可怜。肉就躺在那里——什么都没碰过。几乎没有螃蟹之类的食腐动物,考虑到有这么多免费食物,这真的很令人惊讶。最上面覆盖着一层看起来像灰色灰烬的东西。里面有黄铁矿和硫化物——热液矿物——以及死肉碎片。无论发生了什么,都是一个突然而剧烈的事件,摧毁了动物,并将所有这些灰烬雨一样撒在它们身上。我们收集了一些管虫,当我们将它们带到甲板上时,闻起来就像烤架上的汉堡包。”
罗格斯大学深海生物学家理查德·卢茨:“其中一只管虫底部有一块黑色的玄武岩——管虫通常附着在玄武岩上——但当我们仔细观察时,那是一块被炭烤过的组织,是管虫的组织。这就是将这个地点称为‘管虫烧烤’的原因之一。”
新罕布什尔大学水化学家凯伦·冯·达姆:“最令人印象深刻的是,海底到处都在冒热水。通常你只能看到它从一些裂缝中冒出来。这里到处都是,而且里面有白色的东西。简直就像开车穿过暴风雪——不是雪暴,是暴风雪。海底通常是黑色的,但这里全是白色的。真是太神奇了!”
海蒙:“那其实是细菌——白色的、蓬松的物质——被热液喷口喷到150英尺高的海面水柱中。”
福纳里:“我们最终称它们为‘吹雪机’,因为它们看起来就是那样。在一些地方,整个破火山口都是一个幽灵般的深渊,覆盖着新鲜的火山岩,黑色而光滑,覆盖着白色的细菌席,还有这些‘吹雪机’在工作。这是一个令人惊叹、令人惊叹的地形。”
冯·达姆:“有一天,我们看到一个喷口是389摄氏度[732华氏度],一周后是396摄氏度,再一周后是403摄氏度。从来没有人见过温度变化如此之大。这是400度的水,从一堆岩石里倾泻而出!基本上,它在海底下方沸腾了。你可以把它想象成蒸汽,但由于压力如此之大,它就像液体一样。”
福纳里:“所以我们知道事情不对劲。我们并没有马上意识到,因为我们不愿意,我想,接受显而易见的事实——从未有人目睹过海底的喷发。”
海蒙:“我们将一些熔岩给了斯克里普斯大学的肯·鲁宾,他有一种给年轻熔岩定年的技术。他计算出喷发发生在3月28日至4月6日之间。我们的第一次潜水是在4月1日。”
“我相信发生的事情是,岩浆像活塞一样从下方涌上来,它不得不将地壳空隙中的水排开。但是沸腾的水被上方一层薄薄的岩浆盖住了,这层岩浆之前流过该区域,部分掩埋了管虫,然后冷却硬化。于是压力不断积聚,直到盖子被炸飞。形成盖子的岩流和爆炸之间可能只隔了短短几分钟——熔岩在冰冷的海水中会立即冷却。”
“然后,你会看到海水从海底涌出,管虫飞溅,玻璃四处飞散。玻璃可能是导致管虫破裂的原因——或者它们就像微波炉里的热狗一样爆炸了。我认为,在海底形成的出的热液矿物随着水喷涌而出,形成了我们看到的灰色灰烬。”
“不久前,人们认为海底是一个静止、永恒的地方,有数十亿年的历史,几乎和地球一样古老。现在人们知道,海底是地球最年轻的部分,没有一个地方超过2亿年,并且在不断地被重新创造。它是在大洋中脊形成的,大洋中脊蜿蜒环绕着地球,形成一条弯曲的地带,其中包括东太平洋海隆。沿着海隆脊9度50分北纬的区域,在一个不深于50英尺、宽650英尺的破火山口中,海底开裂并扩张,岩浆从地球内部涌出,形成新的海底。海蒙和她的同事们在1991年4月看到的就是地质创造的一个瞬间。”
“不久前,人们也认为海底的生命是一种稀疏而缓慢的活动,只能依靠偶尔从海面掉落的食物残渣维持。然后,在1977年,‘阿尔文’号的潜水员在加拉帕戈斯群岛附近发现了第一个深海热液喷泉。在那里以及其他热液喷口,研究人员发现了一种新的食物链,它不依赖阳光,而是依赖喷口喷出的硫化氢的氧化。细菌进行氧化,然后滋养巨大的管虫、贻贝和蛤蜊——它们都挤在一起,还有螃蟹和其他食腐动物,形成一个异常密集的生态系统。生物学家仍然没有弄清楚这样的生态系统是如何形成的,部分原因是他们从未在它诞生之初看到过。因此,他们对在北纬9度50分地区的发现感到兴奋。海蒙和她的同事们看到的就是生态系统创造的一个瞬间。”
“今年3月,也就是他们上次访问11个月后,他们又回来了。他们回到了‘管虫烧烤’;‘地狱之洞’,这是去年熔岩喷发过的另一个地方;‘管虫柱’,一座35英尺高的旧的、凝固的熔岩柱,一直到顶端都覆盖着管虫,当新鲜的熔岩流过柱子底部时,它得以幸存;还有‘死亡之谷’,海蒙和她的两位同伴曾经在漆黑的烟雾中摸索过。”
“雷切尔·海蒙描述了她回到‘管虫烧烤’时看到的情景:“看起来完全是另一个地方。那里的灰色沉积物中的所有硫化铁都氧化成了橙色,所以整个区域都被橙色覆盖了。以前我们在热液区周围看到被氧化的沉积物时,我们通常会认为那是一个很老的地点——至少有几十年到几百年了——但显然根本用不了那么长时间。1991年,该区域还有一个巨大的、张开的十英尺宽的裂缝在涌出温水;92年,没有喷涌。地板上仍然散落着管虫的外壳,但没有一丝新鲜的组织残留。有许多鱼,白色的小章鱼,螃蟹。任何能移动的、能游进来或爬进来的东西,都在那里,并且正在吞食剩余的管虫。”
卢茨:“‘烧烤’的地方不像新形成的热液喷口那样有趣。在一个地方,去年水是从裸露的玄武岩中冒出来的,那里有一个16英尺高的‘黑烟囱’。这是一个相当壮观的岩石,十一月份前还不存在。在‘地狱之洞’,有大量的特文尼亚管虫——像手风琴一样的管子,长一英尺。有数千只这样的动物。”
福纳里:“我们看到的巨大变化真是令人惊叹。所有曾经是白色、白色、白色,到处都是细菌垫和‘吹雪机’的区域——现在几乎没有细菌垫了。我们之前看到的所有小小的螃蟹——现在这个区域被大而肥的螃蟹覆盖了。”
海蒙:“所以我们意识到细菌正在被吃掉。去年,细菌是周围唯一的生物,没有什么东西吃它们。今年它们正在被啃食。人们一直认为螃蟹是食腐动物,会稍后出现。人们不认为它们会以细菌为食。但是‘死亡之谷’从没有动物变成了有无数的螃蟹。我们将它改名为‘螃蟹谷’。”
“我不是生物学家,但这听起来是个好故事,而且可能就是事实:当你发生喷发时,就像海底的春天一样。这些硫磺氧化细菌会疯狂生长——海底不再是变绿,而是变白。这随后提供了一个食物来源,导致所有食草动物的数量激增。此外,还有一些地球化学变化,就像一个触发器,促使生物们进入繁殖期。我不知道这是否属实。但很多人确实收到了这个信号。”
卢茨:“这是我们第一次能够从头开始记录生物演替。我们知道我们正在处理一个热液场的诞生,现在我们可以从零点开始追踪并观察变化。我认为,两到三年内,我们就会看到一个壮观的、完全成熟的社区。”
海蒙:“我预计这个地方很可能会再次喷发。整个系统并没有冷却下来,所以我想,如果我们继续追踪这个区域,我们很有可能在五年内再次看到它喷发。”
冯·达姆:“过去人们说,海底最后一件大事就是亲眼目睹一次喷发——看到红色的熔岩在海底流淌。我们并不真正知道会是什么样子。这可能是一个非常动荡的事件。但经历了如此接近的观察,我不想亲眼看到红色的熔岩在海底流淌。几天后对我来说就足够了。”














