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深的呼唤:探索奇妙的,古怪的深海

图片:科学家塞缪尔格鲁吉亚轮流驾驶ROV小猎犬(海洋应用研究和探索)在加州海岸的探险。

最后的边疆

”,一个不知道什么甜蜜的神秘海洋,轻轻地可怕的萌芽似乎说的一些隐藏的灵魂在…”

赫尔曼·梅尔维尔(《白鲸》)

深海是地球上最大的环境,然而,仍然几乎完全未开发的。几百年前,科学家们甚至不确定,有可能为生命存在于黑暗和寒冷的海洋深处。事实证明,深海是充满惊人的各种各样的生活,它非常不同和奇异的较浅的栖息地。随着新技术的出现,在过去的五十年感兴趣的一个令人难以置信的觉醒,惊奇的发现,在深海。对许多科学家来说,这是甜蜜的神秘的未知,使得深海如此强劲的警笛。

为什么探索深海?

当科学家们往往成为深海探险的一种好奇和怀疑的感觉,也有实际的原因探索这片偏僻荒芜的世界。生活在海洋深处存在困难重重:充满活力的生态系统蓬勃发展在完全黑暗,寒冷的温度,和非常高的压力。一些真正奇怪的生物进化在艰苦的条件下,来自哪里鲨鱼直接从可怕的噩梦巨型等足类动物。许多深海生物的古怪的性质吸引了我们的想象力,但是常常会导致重要的科学发现。

生命既奇怪又美丽的深海。在这里,一个奇科夫的琵琶鱼(Sladenia shaefersi)使用修改后的鳍沿着海底寻找猎物。照片的美国国家海洋和大气管理局

1977年,科学家们挤在一个潜水阿尔文发现了丰富的生活周围深海热液喷口,颠覆一切我们认为我们知道生活在这个星球上——以及潜在的各种各样的人。热液喷口时形成极热和矿产丰富的液体通过骨折在海底释放。整个社区的深海物种依赖这些发泄液体作为他们唯一的能量来源,唯一的地球上的生态系统,最终不依赖阳光。在这些极端和不寻常的环境中发现生命给了我们希望,我们总有一天会找到其他行星上的生命——甚至在太阳系——给了我们,我们应该的线索。

而找到一种全新的生态系统是罕见,深海科考经常发现新的物种。例如,一项研究估计约30%探险过程中观察到的物种海山是全新的科学!发现新物种能够提高我们对进化和生态系统如何工作的理解。他们也可以直接有利于人类通过提供新化合物与重要的制药或科学用途。深海生物已经为我们提供了新颖的化合物用于开发抗炎药、癌症治疗、神经再生治疗和抗真菌剂。值得注意的是,从深海热液喷口的化学古生菌生物改良我们复制DNA的能力。DNA复制是一个进步快速病毒测试的重要组成部分正在开发的,包括那些COVID-19病毒席卷地球。

硫化物烟囱在深海热液喷口Urashima发泄站点。能源丰富的液体排放到水体中支持生命的整个系统没有找到地球上其他任何地方。照片由美国国家海洋和大气管理局

探索的需要难以置信的技术

深海是具有挑战性的探索。测量这些远程环境通常需要使用大型海洋船舶技术相结合,可以处理高度加压、阴暗、寒冷的环境。早期的方法,包括疏浚、框取心和拖相机阵列,在他们的能力是有限的,但今天仍然使用,因为他们是便宜,操作方便。然而,现代深海勘探越来越进行一系列令人印象深刻的未来机器人、传感器和卫星。

深海研究最大的创新之一是引入潜水器,允许直接探索海底。潜水器的车辆有几种类型,各有不同的功能调查,记录,和样本海底。人类占领了汽车(共)带着一个小团队的科学家,可以直接查看和研究海底,遥控汽车(机械)驾驶通过很长的电缆,从一艘船自动水下车辆auv独立运作根据预定的任务。这些车辆,以及船舶、飞机、卫星,可以携带一套复杂的传感器,可以测量任何东西:海底的形状,海水的化学成分,沉积物的类型发现在底部,甚至微生物的数量和类型。提高卫星的能力也在探险,广播器实时的视频在全世界范围内,允许任何人参与这些激动人心的发现在他们舒适的客厅。

遥控车(ROV)大力神探讨了圣胡安海底山。照片由海洋探险的信任。

保护我们发现

也许最重要的原因探索深海是这样我们可以保护它。尽管如此远离人类,我们的活动仍然是一个相当大的风险,这些脆弱的栖息地和大部分深海的栖息地缺乏足够的保护。碳排放、污染、海底开采和过度捕捞威胁深海生态系统的生存和健康。在许多情况下,我们可能会失去物种之前他们一直叫;整个生态系统之前就发现了他们。想象一下,如果我们有全世界的热液喷口开采1977年以前,从来没有发现存在的令人难以置信的生物资源。深海的探索是一个关键的第一步确保我们充分保障这些美妙的和古怪的生态系统。

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