海底噴發物
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°的太平洋中脊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一根根高達六七米的粗大的煙囪般的石柱頂口噴發出來滾滾濃煙。“阿爾文”號向著一處“濃煙”靠近,並將溫度探測器伸進“濃煙”中,不禁嚇了一跳;原來這裏的溫度竟高達近千度。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,便立刻凝結成銅、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,就像是沙漠中的綠洲,生活著許多貝類、蠕蟲類和其他動物群落。
巴勒等的這些發現,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”還與地球氣候的變化有著密切的聯係。
奧溫在研究深海鑽探計劃第92航段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,鐵的含量為現代的5~10倍,鈣的含量則為現在的3倍;另外在600~800萬年前,鐵含量也有一個小的峰值。奧溫還從別人的研究中獲悉,始新世時期沉積物的鐵含量是目前的6倍,二氧化矽的含量更高,為現代的20倍。為什麼沉積物中鈣、鐵、矽含量增高?奧溫認為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,所噴出的鈣將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,估計可相當現在的1倍。如所周知,二氧化碳含量的增加,將會產生顯著的溫室效應,從而使全球的氣溫普遍升高,以至極地也出現了溫暖的氣候。
究竟海底噴發物對氣候有哪些影響,人們期待著在對大西洋和印度洋始新世沉積的研究中能有更多的發現。