虽然人类的科技已经让我们能够远赴火星,也让我们几乎抵达过地球上每一处地表,但面对宽广的海洋,我们目前的了解程度就差了很多。你能想象吗,深海平原占据了地表60%的面积,但人们至今不太清楚其中的生物分布格局。这里的生物群落处于一种脆弱的平衡状态,即使是微小的环境变化,也能改写数万平方公里海底的生物地图,甚至造成大量生物的灭绝……
浩瀚的海洋覆盖了地球近70%的表面,但我们对它的认识还十分浅薄。在垂直方向上,海洋包括大陆架、大陆坡、深海平原、海沟、盆地、海底山脉、海底峡谷、海底山等地形,垂直深度最大可以达到11千米(马里亚纳海沟,我们的万米级深潜器曾在这里成功坐底)。大家最熟悉的一个对比,就是马里亚纳海沟的深度足以装下珠穆朗玛峰。
深海平原是指位于大陆坡脚之下、6000米深度(海沟区)之上区域的海床。
它的特点是:1)范围广阔,占全球海床面积的84.7%(地球表面积的近60%)。2)相对较平坦,地形起伏不大,主要可分为深海平原(<300米起伏)、深海丘陵(300-1000米起伏)和深海山(>1000米起伏)三种类型。3)被细粒沉积物所覆盖,如粉土、硅质粘土等。4)生物量较少,整体生物多样性不高。5)温度低且稳定(0.5-3℃),流速很小(0-0.25米/秒)。6)光照条件很弱。
7)依赖从表层水域沉降输入的有机物维持其生态系统。
最新的研究表明,深海也许并不像我们之前认为的那样寂寥,虽然生物量相比其他海洋环境而言不高,但深海仍旧支持较高的物种丰富度。此外,深海生境也是全球碳循环中的关键一环,它被认为是海洋生物多样性的储存库,并对整个海洋生态系统起到关键的服务作用。同时,深海也是多金属结核、硫化物等矿藏的富集地,因此也是海洋矿产资源开采的重点区域。
最近,一项发表在《自然-生态与进化》杂志上的研究首次在区域尺度上描绘出了深海生物的生物地理分布图景,为揭开这片未知领域的奥秘迈出了关键的一步。这项研究由英国、德国、葡萄牙、韩国等国的科学家开展,调查地点位于太平洋西北部克拉里昂-克利珀顿区,跨越了5000公里的广袤深海区域。
研究发现,在克拉里昂-克利珀顿区域的深海世界,存在两个截然不同的生物组合。一个是分布在相对浅层的3800-4300米深度范围内的生物组合,一个是分布在相对深层的4800-5300米深度范围内的生物组合。在这两个生物组合之间,存在一个4300-4800米的过渡带。
这项研究不仅描绘出了深海生物的生物地理分布新图景,也提示我们深海生态系统可能比我们想象的更为复杂。碳酸钙补偿深度这样看似微妙的环境变化,却能在广袤的深海区域划定生物的疆界。如今,全球气候变化正引起海洋的酸化,即大气中增加的二氧化碳会被海洋吸收,导致海水pH值下降,碳酸钙更容易在海水中溶解。这就意味着CCD可能变浅,碳酸钙开始溶解的深度会更浅。