科学号深潜麦哲伦海山区,富钴结壳区现紫偕老同穴海绵

科学号深潜麦哲伦海山区,富钴结壳区现紫偕老同穴海绵

一株偕老同穴海绵附着在麦哲伦海山的富钴结壳上。

新一代远洋综合科考船「科学号」,近日派出「发现号」深海机器人,多次深潜探访西太平洋麦哲伦海山区,在水深约1000公尺至3000公尺的「富钴结壳区」中,发现许多生物并采样进行研究,其中包括海葵、金柳珊瑚、偕老同穴海绵跟海鳗等生物,相当丰富多样。

从科考人员拍摄到的水下画面显示,距海面约2000公尺的深海中,海山大多被一层黑色的「结壳」紧紧包裹,「结壳」上时常可见各类海洋生物附着,在山坳峡谷里,散落着大大小小的黑色圆石头,在山顶平台等地,则覆盖了一层厚厚的白色有孔虫砂。

一株金柳珊瑚附着在麦哲伦海山的富钴结壳上。

科学号深潜麦哲伦海山区,富钴结壳区现紫偕老同穴海绵

考察队员张吉表示,富钴结壳是生长在海底岩石或岩屑表面的皮壳状铁锰氧化物和氢氧化物,因富含钴而得名。除钴之外,结壳中还含有钛、镍、铂、锰、铊、钨、铋、钼及稀土等多种金属元素,是一种重要的矿藏资源。

富钴结壳依据形态可分为结壳、结壳状结核和结核三大类,其中,结壳是主要类型,结壳状结核则是结壳和结核的过渡型,结核以球状、瘤状光滑型结核为主。此次「发现号」从麦哲伦海山区采集的样品中,三种类型都有。

研究发现,海山的存在为海底富钴结壳成矿提供了一个长期稳定的「容矿空间」,富钴结壳一般形成于最低含氧层以下、碳酸盐补偿深度以上、水深在1000公尺至3000公尺的平顶海山。

一只海葵附着在麦哲伦海山的富钴结壳上。

科学号深潜麦哲伦海山区,富钴结壳区现紫偕老同穴海绵

在营养贫乏的大洋水体环境中,高耸于洋底的海山系统能为中、浅层海水环境提供相对丰富的矿物质,为海洋生物大量繁殖提供必要的营养物质,并透过生物富集和分解,成为富钴结壳的直接物质来源。

同时,海山区发生的涡旋和上升流等,将富氧、富铁的深层和底层海水提升到最低含氧带,成矿金属离子在此被氧化,发生胶体凝聚沉淀,历经长期地质演变过程后,就会形成富钴结壳。

西太平洋是全球海山分布密度最大的海区,太平洋海区也是全球富钴结壳资源最丰富的洋区。其中,麦哲伦海山区是海山富钴结壳资源调查和研究最为关注的地区,中俄日韩四国均在此有海底合同区。中国合同区在附近的采薇海山和维嘉海山,面积约3000平方公里。

一条海鳗游过麦哲伦海山的富钴结壳上方。

科学号深潜麦哲伦海山区,富钴结壳区现紫偕老同穴海绵

最新调查显示,多金属结核区具有十分丰富的底栖生物多样性,且大多数巨型动物的多样性与多金属结核本身呈现关联性,在锰结核密度越高的地区,生物也较多。即使海山矿产资源丰富,生态系统却十分脆弱。

报导说明,「科学号」麦哲伦海山科考航次首席科学家徐奎栋表示,未来的海底矿产资源开发可能对海底环境和生物产生巨大甚至毁灭性影响,对矿区生态环境进行本底资料调查和评估是资源开发的必要条件。

他也提到,「我们此次调查的目的,就是为获得这个矿产资源丰富的海山区的环境本底数据以及生物和岩石样品,为未来建立一个国际合作的深海保护区开展前期科学研究。」


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