海底地质剖面 -海底构造地貌

[复制链接]
; v* z: K6 x6 B7 K' k% c$ p: @
5 d, S h* \9 I

蓝色海洋覆盖了这颗星球71%的表面,其中,能够适用“海底一万米”的地方只有几处——

6 N+ ^/ `8 f# f

以最深的马里亚纳海沟,the Mariana Trench为例

( _; D8 h1 l6 `; K; V/ p

【勘误】:初版答案遗漏了其他几处最大深度超过10000米的海沟,是为审核失误,后文仍以马里亚纳海沟展开。

0 D7 c+ D. s' R$ ?! c1 \
! ?% ]: }7 @) _' L8 b n9 @
马里亚纳海沟示意图,图源:SOI【1】

马里亚纳海沟位于马里亚纳群岛(Mariana Islands)东部,由北向南划出一个长度超过2100km的弧形。它是整个太平洋海沟系统的重要一环,向北过渡为伊豆-小笠原海沟(Izu-Ogasawara Trench,也有称作“Izu-Bonin Trench,伊豆-博宁海沟”的),并与日本海沟(Japan Trench)衔接。

( ?5 M3 x+ n$ E s( s
太平洋火环示意图

在厚重海水的遮蔽下,太平洋的海底岩石通过这些海沟被周围的板块渐渐“吞噬”,形成了地球发动机的重要一环,俯冲带。

" O0 s% I6 v0 `3 x" i F
海沟-俯冲带示意图,图源:不列颠百科

沿着这一条最长、最连续的俯冲带分布的,也是这颗星球最活跃的一个区域,环太平洋火环。每年,数不清的地震和火山活动沿着环太平洋此起彼伏,时刻彰显这颗星球尚还具有青春活力。

6 s3 _" j, a% `. u2 e) Y w
2019年7月,智利Calbuco火山爆发,形成了大规模的火山灰云。图源【2】

行星级活动产生巨大的力量,使太平洋板块的岩石在马里亚纳海沟也被迫弯折,从平均深度4000-5000米的深海平原快速跌落,在这里塑造了地球深度之最。

+ H( v, I9 e: |2 c
$ a1 B" ], t9 w3 P

也就是传说中水深超过一万米的地方。

- X. m7 G* V) ~/ R! i' ]7 h

在整个马里亚纳海沟,水深超过一万米的区域主要集中在南部。

+ f _' i# Q4 X- E
黄色区域为马里亚纳海沟水深超过一万米的区域,制图:巩向杰/星球研究所
马里亚纳海沟南部水深超过一万米的两个区域,其中左侧即为挑战者深渊。底图图源:CCOM/JHC [3]

那么,在这万米之深的幽暗海底,你将会发现什么?

' N- ?- v- j- i8 j4 j% t4 m

迄今为止,人们发现的最深的鱼生活在水下8178m。

3 v: z+ F: y+ s3 r) O

这是2017年8月份,日本一台探测器在马里亚纳海沟底部8178米深度拍到的画面。

$ p- E) D' m# k1 |0 \3 u/ c3 V4 v, L7 y
2017年8月24日,日本探测器在马里纳亚海沟8178米发现的最深的鱼类和节肢动物。图源【5】/JAMSTEC

画面中白色的鱼类,是一种狮子鱼(snailfish)Pseudoliparis swirei,在马里亚纳海沟6-8千米水深处都可以见到它们的身影。

% T i5 b8 H# c! `( v, ~- \2 S: ?% `
2014年新发现的一种狮子鱼,图源:SOI/ Mackenzie Gerringer【6】

但是更深的、一万米的地方还有鱼吗?

: _/ F$ K' F' D" H; p

有一群科学家们从生物化学的角度出发,认为可能性不大——某些重要化合物能够发挥生理功能的极限深度,或许限制了鱼类的生存极限深度,大约是8200米的样子【7】。

* ]6 @: W& W8 F& p7 [3 L. U
这个假说是否成立,还有待更多探索。图片截取自【7】

但画面左边红色的节肢动物可以在更深的地方生活。

6 N' Q' h' {' t# [5 b6 z7 c

它们是一种片足动物,钩虾类的Hirondellea gigas,在6000-9000米深度常见,于10917米深也曾采到过标本【8】。

" r3 ^; R8 C# G
别被没有参照物的图片吓到,它的平均体长大概只有5厘米。图源:【8】
马里亚纳海沟底部打捞起来的“钩虾”。图源:纽卡斯尔大学【9】

这就是真实的、字面意义上的万米生物。不仅长相呆萌,甚至感觉蒸一下很好吃的样子。

* J& G$ S1 n7 r7 }
额,貌似走错片场了?图源:VCG

除此以外,这里还有许多你无法用肉眼识别的微生物,且按下不表。

" x0 i9 S Q5 C, h

也许在这个深度还会有一些其他的宏观生物,但无奈眼见为实,而想要亲眼所见又是那么困难,只好留给科学家们继续探索了。

9 D- ^ M1 o& v) W

但是,这个深度除了“虾米”还有其他东西,淤泥/石块以外的东西。

8 s; d9 T/ k$ I7 X$ j

比如,一段原木。

$ r5 [- J: ]0 F- k/ P9 s: S
是的,你没有看错,马里亚纳海沟一万米深的地方有一段……木头,出处:JAMSTEC【10】
这大概是位于海拔最低处的一根原木,视频截图。出处:JAMSTEC[10]

比如,数不胜数的塑料,变成垃圾的塑料。

1 w, Q- G- w7 P2 G

10898米处,你发现了一堆塑料垃圾。

/ R- T, ?* p6 g5 [ e
1998年5月20日,日本“海沟号”深潜器 0073航次于马里亚纳海沟10898米深处拍摄到的塑料垃圾,左上白色物体。图源:JAMESTEC【10】

10912米处,你又发现了一片像是塑料包装袋的东西。

- i" N' G( t# i4 D% I t R0 G0 {5 i1 ~
这可能是目前人们发现的最深的一片塑料,出自:卫报及【11】

在看得见的大块塑料之外,来自中科院和浙大的科研团队在马里亚纳海沟10908米的海水和深海软泥里,检测出了大量微塑料【12】。

$ w4 k$ A. _1 e3 E' o7 _( D; e
中国科研团队在马里亚纳海沟不同部位海水中发现的微塑料,右侧为塑料类型,括号内数字为每升海水中的微塑料数量,可见海沟深部的海水比其他地区更富集微塑料。出自【12】
中国科研团队在马里亚纳海沟底部淤泥里发现的微塑料,右侧为塑料类型,括号内数字为每升淤泥中的微塑料数量,可见海沟底部是海底规模可观的微塑料聚集地。出自【12】
对上图塑料缩写的补充说明

塑料便利了整个世界,但也改变了整个地球。

/ d- L& s' P# ~1 @- `! M3 u

它是那么无所不能,以至于每个现代人的日常生活都少不了塑料。

$ y, y8 F$ E; `: N) _

它又是那么“顽固不化”,以至于占领了地球的每个角落。

( Y6 n' m% f, P+ G) T% z ^

它随水飘荡,占领了江河湖海

- v0 e [% F+ B. J9 x
海滩上长满藤壶的塑料瓶,不知在海里漂浮了多久。来源:VCG

它随遇而安,占领了高山和平原

5 ?; ^: ~0 p. {9 X# W
高原上被捡拾起来的塑料垃圾,图源:VCG

它化作无形,变成微塑料御风而行,占领了最高的天空。

( w; p' M4 _. j
近日的科学大新闻:在阿尔卑斯和北极的降雪里检出大量微塑料颗粒,这些微塑料来自悬浮在空中的尘埃和微粒。出自【13】

它化身细小的沉积物,占领了最深的大海。

6 R5 c$ g- \& r! T; l h1 l4 [: a
中国科研团队在马里亚纳海沟的采样点,出自【12】

它充斥在我们身边的各个角落,食物,呼吸,饮用水,无处不在。

/ |/ [: `# }$ U6 Z" G: A
全球不同地区饮用水中的微塑料含量,出处:第二届全国环境微塑料污染与管控学术研讨会会场报告,施华宏,2019
通过不同方式进入人体的微塑料含量,出处:第二届全国环境微塑料污染与管控学术研讨会会场报告,施华宏,2019

但讽刺的是,人们对此不仅无可奈何,甚至还没有完全弄清楚微塑料到底对人体有多大的伤害。

) _& a' v* y8 O+ H5 K

只能笼统的解释为“易于吸附毒素并通过食物链富集至人体”。

& M$ H" E! Z+ W0 G0 x

想要真正弄明白微塑料对人体的危害究竟几何,人们还有很长的路要走。

5 f, k7 U" m4 j3 }

无论如何,微塑料已经抢在人类前面实现了“全球无差异占领”。

+ X1 |1 I7 U: @, b! i( h* J5 |* W3 |& U

即使在海底深处一万米也有它们的一席之地。

- {8 S$ x) G5 S0 p$ k

从这里开始,它们也将要踏上新的征程——借由海沟进入地球的更深处,实现对岩石圈的入侵。

% K# q% G: b% \. p, q# J: e/ r' g$ R

大概,生而为人的你我,只能击节叫六了吧。

7 L3 ~6 v6 B, }) Q o0 k+ Q
马里亚纳海沟地质剖面模式图,图源:NOAA【14】

全文完,感谢阅读。

8 E8 l' Y4 h: f& `& b( R. s) ?, e

撰文:

- L* r$ P# W. \& D! {3 D. k `! a5 z% ?1 I1 `$ r
( Q$ `7 ?0 x V$ `% T% h2 o. B

参考文献及资料出处:

, U8 Y- l8 s2 p3 F3 A

【1】https://schmidtocean.org/cruise/exploring-the-mariana-trench/

' T$ S1 ?' n9 i* `" o {

【2】https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2015/04/23/401682275/video-of-volcano-erupting-in-chile-is-amazing-in-time-lapse

: T! Y- R" V3 S

【3】http://ccom.unh.edu/theme/law-sea/mariana-trench-pacific-ocean/mariana-obliques

3 ]$ x" {+ x7 B: T7 f. V

【4】Chiba S, Saito H, Fletcher R, et al. Human footprint in the abyss: 30 year records of deep-sea plastic debris[J]. Marine Policy, 2018, 96(10): 204-212.

6 e- F% \1 c: Z9 j9 w' @

【5】https://www.jamstec.go.jp/e/about/press_release/20170824/

* Q- O% v! H% s

【6】https://schmidtocean.org/cruise-log-post/the-little-pink-fish-in-the-deep/

I2 j7 ]+ I; l2 i

【7】Yancey P H, Gerringer M E, Drazen J C, et al. Marine fish may be biochemically constrained from inhabiting the deepest ocean depths[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014, 111(12): 4461-4465.

' v0 T- U+ b- h6 v1 E) W" _

【8】Lan Y, Sun J, Bartlett D H, et al. The deepest mitochondrial genome sequenced from Mariana Trench Hirondellea gigas (Amphipoda)[J]. Mitochondrial DNA Part B, 2016, 1(1): 802-803.

0 f* \% Q! U- M

【9】https://www.telegraph.co.uk/science/2017/11/15/sea-creatures-mariana-trench-deepest-place-earth-have-plastic/

$ y+ K* C: P2 X; ?2 T

【10】日本海洋-地球科学和技术研究中心(JAMSTEC)的深海垃圾数据库

. u1 K6 s+ m0 i" [* W, C6 H: A

【11】https://mothership.sg/2019/05/mariana-trench-submarine-plastic/

( M" k6 M8 P/ A/ L+ _& w" n) p7 ?

【12】Peng, X., Chen, M., Chen, S., Dasgupta, S., Xu, H., Ta, K., Du, M., Li, J., Guo, Z., Bai, S. (2018) Microplastics contaminate the deepest part of the world’s ocean. Geochem. Persp. Let. 9, 1–5.

$ J; @! c" I H" k/ V! H% H1 I8 l

【13】M. Bergmann, S. Mützel, S. Primpke, M. B. Tekman, J. Trachsel, G. Gerdts, White and wonderful? Microplastics prevail in snow from the Alps to the Arctic. Sci. Adv. 5, eaax1157 (2019).

8 d I; F2 b& `* Z

【14】https://oceanexplorer.noaa.gov/okeanos/explorations/ex1605/background/geology/welcome.html

n6 K( X" Z; r
( h m4 x8 q- h5 { & E2 I0 h$ ~; N$ c. M Z$ { ( ], n; _% Y) F- l. t( o 2 L6 I5 b# {- c6 k& O& @8 |! i7 X1 s; {9 Q) }* l0 C2 I5 W0 k
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
太美
活跃在2024-11-5
快速回复 返回顶部 返回列表