第三章海洋解密百科4
海底“濃煙”之謎
1979年3月,美國海洋學家巴勒帶領一批科學家對墨西哥西麵北緯21度的太平洋進行了一次水下考察。當科學家們乘坐的深水潛艇“阿爾文”號漸漸接近海底時,透過潛艇的舷窗,他們看到了濃霧彌漫下的一根根高達六七米的粗大的煙囪般的石柱頂口噴發出滾滾濃煙。“阿爾文”號向“濃煙”靠近,並將溫度探測器伸進“濃煙”中。一看測試結果,科學家們不禁嚇了一跳:原來這裏的溫度竟高達近千攝氏度,經過仔細觀察,他們發現“濃煙”原來是一種金屬熱液“噴泉”,當它遇到寒冷的海水時,便立刻凝結出銅、鐵、鋅等硫化物,並沉澱在“煙囪”的周圍,堆成小丘。他們還注意到,在這些溫度很高的噴口周圍,竟形成了一種特殊的生存環境,這裏就像是沙漠中的綠洲,生活著許多貝類、蠕蟲類和其他的動物群落。
巴勒等人的發現引起了科學界的極大興趣。美國密執安大學的奧溫認為,這種海底“噴泉”可能與地球氣候的變化有著密切的聯係。
奧溫在研究了從東太平洋海底獲取的沉積物和岩樣以後,發現在2000~5000萬年前的沉積物中,鐵的含量為現在的5~10倍,鈣的含量則為現在的3倍。為什麼沉積物中鈣、鐵等的含量這樣高?奧溫認為這可能與海底噴泉活動的增強有關。
據此,奧溫又進一步認為,當海底噴泉活動增強時,所噴出的物質與海水中的硫酸氫鈣發生反應,析出二氧化碳。已知現在的海底噴泉提供給大氣的二氧化碳,占大氣中二氧化碳自然來源的14%~22%。因此,當鈣的析出量為現在的3倍時,大氣中二氧化碳的含量必將大大增加,估計大約相當於現在的2倍左右。眾所周知,二氧化碳含量的增加將會產生明顯的溫室效應,從而使全球的氣溫普遍升高,以至極地也出現溫暖的氣候。
在海底“濃煙”中還隱藏著什麼秘密呢?對於科學家們新的發現,人們正拭目以待。
使人失蹤的島
有座使人失蹤的島位於加拿大,名為薩博島。這個小島方圓僅數英裏,但人們都稱它“惡魔島”。
薩博島之所以被稱為“惡魔島”,是因為最近300年來,這座島周圍的海麵簡直成了災禍之地,前後大約有大小500餘艘船隻,在那裏莫名其妙地失去控製而沉沒在北大西洋底,共有水手、乘客、漁民一萬餘人葬身魚腹。據有幸逃生的人形容:當船隻挨近“惡魔島”時,人們便會聽見令人心悸的哭聲或呻吟聲,有時還會看見一艘模樣恐怖的“鬼船”在迷霧中急駛而來,這時,船隻便會猶如陷入漩渦而失控,加拿大海運局的專家也告誡國內外的船隻:“惡魔島”實際上是比“惡名遠揚”的百慕大三角洲更可怕的地方,不要輕易接近它。但“惡魔島”的形成原因至今仍是一個謎。
海水是怎樣形成的
地球可稱為是一個水球,在它的表麵上有大約3/4的麵積是海洋,除此之外還有其他的水源,但海水是地球水的主體。那麼多的海水是從哪裏來的呢?
起初,人們認為,這些水是地球原本就有的。當地球從原始太陽星雲中凝聚出來時,便攜帶有這部分水。隨著地球的不斷變化,這些起初以結構水、結晶水等形式貯存於礦物和岩石中的水釋放出來,成為海水的來源。譬如,在火山活動中總有大量的水蒸氣伴隨岩漿噴溢出來。據此,一些人認為,這些水氣便是從地球深部釋放出來的“初生水”。
天體地質研究表明,在地球的近鄰中,無論是距太陽較近的金星和水星,還是距太陽更遠一些的火星,甚至離地球最近的月球都是貧水的,唯有地球得天獨厚,擁有如此多的水。科學家們對此說法不一。一些人認為,地球上的水,不是地球所固有的,而是由撞入地球的彗星帶來的。一些由冰塊組成的小彗星衝入地球大氣層,隕冰因摩擦生熱轉化成彗星水。
有的學者認為,金星、火星和月球上原先也有水,但是由於月球和火星質量太小,引力太小,致使原有的水全部逃逸;火星表麵溫度又太高,也無法維持水的存在。地球由於條件適中,就使原有的水能夠長期保存下來。不能從地球近鄰目前的貧水狀態來推論地球早期也是貧水的。
我國學者董妙生提出“大自然存在多四季規律”的假說。按此假說,自地球形成至今的46億年間,生物圈曾數次周期性地從地球轉移到另一個星球,又周期性地像候鳥回歸那樣循環到地球上來。這其中自然也包括海水的數度幹涸與高漲。用此假說,正可以解決以往“天外來水”說和“地球固有”說都未能解決的難題。
但是,海水到底來自何方,科學的根據並不充足,因此,海水的發源處仍是一個謎。
珊瑚島是如何形成的
珊瑚島在人們的眼中,一直是一個美麗的地方,令許多人向往前去一遊,它擁有人類的寶貴財富,擁有豐富的熱帶生物資源,另外還蘊藏著大量的石油、天然氣以及磷礦和鋁土礦。但它是怎麼形成的呢?
關於珊瑚島的成因,通常認為是由珊瑚蟲的骨骼堆積而成的。在熱帶、亞熱帶淺海區的海底,生活著很多小型腔腸動物——珊瑚蟲。珊瑚蟲分泌出鈣質的外骨骼,像小房子一樣來保持著自己柔弱的身體。當珊瑚蟲死亡後,它們的子孫們能一代一代地在祖先的“遺骨上”繼續繁殖下去,日積月累,就形成了各種各樣的石灰質的珊瑚叢,發展壯大為珊瑚島。根據珊瑚島的形狀可分為岸礁、堡礁和環礁。
然而,科學家發現,珊瑚蟲最好的生活條件是深度在60米以內的熱帶淺海,但海洋的深度常常在幾百米至幾千米之間,珊瑚蟲不可能直接在那麼深的海底生活和造礁。那麼,美麗的珊瑚島,特別是那些形狀奇特的環礁,又是如何形成的呢?
1936年,達爾文在東印度洋的可可島考察時,提出了關於火山島下沉造成環礁的假說。
地質學家戴利提出“冰川控製論”的解釋。認為是冰期過後,海水溫度回升,海洋環境適宜珊瑚蟲的大量繁殖,並在一些島嶼和大陸邊緣的台地上迅速生長起來。隨著海平麵逐漸上升,珊瑚礁也跟著向上發展,環礁和堡礁也從台地邊緣上增長起來。
20世紀60年代以後,板塊學說認為,板塊移動引起火山島的沉降,在沉降過程中環礁逐漸形成。