在冰冷的海底，我们发现了一个倒扣的湖，里面充满着灼热的气体

文章转载自“格致论道讲坛”
我给拉曼探针起的名字叫RiP ，
因为它只是海底的过客，
不会破坏那些生物生存的环境，
不会惊扰那蔚蓝的世界。
张鑫·中国科学院海洋研究所
格致论道|2020年9月5日北京
【在冰冷的海底，我们发现了一个倒扣的湖，里面充满着灼热的气体 | 张鑫】深海有什么呢？它是不是一片荒漠？
海洋的平均深度，已经达到了3700多米，而超过1000米的深海面积已经超过了90% 。
普通观点认为，在200米以下的真光层以下，几乎是没有各种生命的。这也是1977年，在深海的热液系统发现之前，大家认为深海是一片荒漠。
但是，深海下是有各种极端环境的。
深海下的极端环境
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一个比较极端的例子，叫深海的热液系统。

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▲深海热液系统：热液喷口流体普遍高温，富含甲烷、二氧化碳等气体和金属矿物颗粒，大多呈酸性
这个系统是由于海底大量的高温高压、强酸或强碱的流体快速地喷出海底形成的。它携带了大量的甲烷、二氧化碳气体的同时，还有各种的金属元素，它可以在海底堆积形成热液硫化物矿物。同时，它还孕育了各种生命的现象。

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▲深海冷泉系统：冷泉流体以水、甲烷、硫化氢、细粒沉积物为主，流体温度与周围海水温度相近
另一种生态系统，我们叫它冷泉。冷泉并不冷，它只是在热液发现之后，大家发现有一种低温的流体。
它的温度和周围海水相当，而里边含有的物质，并没有大量的金属硫化物颗粒，而以水、甲烷、硫化氢这些气体以及一些细粒沉积物为主。
它同时也孕育了一种能源，或者说未来的战略能源，我们叫它可燃冰。因此，它的资源以及能源，或者说效应是毋庸置疑的。
热液冷泉这种极端环境，还孕育了一种特殊的生命现象。
一般认为，万物生长靠太阳，是需要光合作用的，没有光是没有生命的。

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▲深海极端环境孕育了特殊的生命过程
后来我们发现，深海的这种生物特别神奇，它可以利用热液冷泉喷出的甲烷、硫化氢这些气体，通过微生物合成的方式，把无机物转化为有机物，进而产生大分子。
这种生命现象就不需要光的参与，我们叫它化学合成的自养生态系统。
直接把深海样品带回实验室可行吗？
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既然海底有这种特别神奇的，和我们地表生态圈完全不同的生态系统，我们就要去探测。
是不是可以直接把热液冷泉里边的东西都带回实验室做各种分析？可能不太行。

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▲测不准
首先，你测不准。

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▲测不对
还有可能测不对。底下那些点，是国际大洋钻探计划使用非保温保压的技术，也就是传统的沉积物取样技术获得的。
沉积物孔隙水中的甲烷浓度大概在1毫摩尔左右。 1毫摩尔是什么概念？就是正常的25度1个大气压下，水中甲烷的溶解度。
上边那些黑点是使用了一种新技术获得的，叫保温保压采样技术。它的甲烷浓度可以达到1000毫摩尔。