其實這些都是人類留下的。人類在地球表面留下了數不清的痕跡,但海底這些由來已久的挖掘痕跡大多不為人知。它們偶爾被遙控潛水器的聚光燈照亮,但隨後又回到黑暗中。它們已經存在了幾十年,就像宇航員在月球上留下的腳印,今天依然清晰可見,沒有什麽能把它們洗掉。
在幾年前拍的壹張圖中,可以看到壹個37年的發掘,下面的標記可以追溯到1989。類似的標記可以追溯到上世紀七八十年代,是深海采礦實驗的第壹批下腳料。配有挖泥船和挖溝機的船只在作業後留下這些廢物,然後離開。
最近,科學家帶著相機和探測器回到這裏,觀察這裏生態系統的變化——他們發現了從未完全愈合的傷口。很快,將會有更多這樣的挖掘遍布海洋深淵——地球上最後未被觸及的荒野之壹。後人會怎麽看待這些印記?對於21世紀初人類對資源的追求,他們會怎麽說?
海底挖痕從何而來?
為了理解為什麽會有這些挖掘,為什麽它們如此重要,我們需要潛入史前海洋。有壹天,壹顆牙齒從鯊魚嘴裏掉了下來,漂到了幾百米深的海底。漸漸地,金屬從海水中沈澱出來,形成壹層水狀沈積物,在牙齒上覆蓋了壹層礦物質。因此,地球上最緩慢的地質現象之壹----多金屬結核的生長----開始了。
並不是所有的多金屬結核都是從牙齒開始的,有些是從貝殼或骨頭碎片開始的,或者根本就沒有內核,但它們的相似之處是生長速度極其緩慢。在幾百萬年裏,它們只能長幾厘米。但隨著時間的推移,它們將變得如此豐富,以至於覆蓋了大面積的深海平原。
皇家海軍挑戰者號在1873航程中首次發現多金屬結核。水手們把這些結節拖出水面,像石頭做的土豆壹樣,用手捏碎。他們感覺頂部似乎更光滑,但與周圍沈積顆粒接觸的底部很粗糙,就像浮石壹樣。水手可能聞過,但這些肺結核沒有氣味。
參加挑戰者號考察的化學家是最先註意到多金屬結核並非毫無價值的人之壹。他寫道,它們由“過氧化錳”組成,這是“制造漂白粉的主要物質之壹”。從物質成分來說,多金屬結核是由鐵或錳的氫氧化物固化而成,有壹個核,所以也叫錳結核。然而,這些結核位置偏遠,意味著“它們永遠不會成為有利可圖的資源”。顯然,化學家沒有意識到多金屬結核對深海生物和後來的人類會有多麽重要。
幾年後,科學家們發現這些結核桿菌就像壹個個島嶼,有著壹些獨特的生命形式。它們所在的深海平原占了地球表面的50%——壹個難以想象的壯觀規模。如果海洋突然消失,我們會看到地球的壹半是由松散沈積物組成的廣闊沙漠。在這片貧瘠的平原上,多金屬結核為生命提供了壹個罕見而堅固的表面。壹些特有的海綿和軟體動物固定在上面,線蟲和甲殼動物的幼蟲生活在它們的縫隙中。
英國南安普頓國家海洋中心的丹尼爾·瓊斯主要從事人類幹預對深海生物影響的研究。他說:“它們就像花園中的石質區域——生活在那裏的物種比只生活在土壤中的物種要多。”
近年來,這些結核病也引起了人類的關註,因為其中含有的許多物質可以用來制造智能手機。參與1873探險的化學家沒有發現的是,錳結核中還含有鈷、鎳、銅、鈦、稀土等金屬元素,有朝壹日會給人類帶來巨大價值。21世紀,隨著科學技術的飛速發展,對各種金屬材料的需求也越來越大,比如鋰電池用的鈷。鋰電池已經廣泛應用於汽車和電子產品中。目前的問題是很多金屬材料的來源都有問題,涉及到資源儲量和開采活動的過程。
因此,這些深海多金屬結核已成為越來越有吸引力的目標,盡管開采這些結核面臨巨大的工程挑戰。例如,如果東北太平洋克拉裏昂-克利珀頓區(CCZ)的所有結核都被開采並曬幹,總量保守估計將達到200億噸。幾十年來,開采這些海底礦物被認為是不經濟的,但現在,壹些采礦組織正在采取行動開采多金屬結核和其他類型的海底礦物。如果他們的計劃進展順利,每年挖掘的海底面積將達到數百平方公裏。
這樣的開采會有什麽影響?在1970年代和1980年代,研究人員和采礦公司進行了初步實驗,以評估結核采礦的可行性和環境後果。在秘魯附近的CCZ和迪科爾試驗場的不同地點,采礦船使用特殊的機械犁和耙刮平太平洋海底,撈起結核並拖到海面。雖然這個實驗並沒有完全模擬未來采礦計劃中使用的采礦機械,而且規模要小得多,但結果足以讓我們了解采礦對海底生態系統的影響。
壹些挖掘是科學家留下的,他們很好奇壹個未被觸及的生態系統被挖掘後會發生什麽。壹些新興的挖礦組織在測試挖礦技術時也會留下挖礦痕跡,甚至中情局也留下了自己的痕跡。大洋礦產公司(OMCO)是由洛克希德·馬丁公司領導的工業集團聯盟,曾使用休斯Glomar探索者號進行過試驗性開采。這艘船後來因為其他原因而出名——在20世紀60年代和70年代,在壹次由中央情報局領導的秘密打撈行動中,這艘船攜帶了壹個巨大的鉤爪打撈壹艘蘇聯潛艇。
對深海生物的影響
多年後,隨著深海采礦計劃的加速和勘探許可的開放,研究人員重返太平洋的這些地點,開始研究開采多金屬結核的長期影響。他們發現,即使幾十年過去了,這些人工戰壕中的生活仍然沒有恢復正常。
在陸地上,犁過的田地經常會萌發新的生命,但在深海,這些凹槽相對貧瘠。過去依賴多金屬結核的生物在結核被移除後無法找到附著表面。還有的需要在松軟的沈積物中挖洞覓食,但無法在人工壓實的海底表面生存。比利時根特大學的Lara Macheriotou和他的同事在今年早些時候發表的壹篇論文中總結道:“在這些含有結核的深海平原上,生物群落將特別容易受到開采結核造成的滅絕風險的影響。”
研究人員表示,這種影響可能會持續數百年甚至數千年。社會學家芭芭拉?亞當曾提出,世界可以看作是相鄰的“時景”,每個都有自己獨特的節奏。根據她的描述,工業或農業的時間尺度會比自然和生態的時間尺度移動得快得多。所有這些時間尺度交織在壹起,當其中壹個被迫以另壹個的步伐前進時,長期的環境破壞將成為壹種風險。
深海的時間尺度是緩慢而耐心的。所以,當人類把機器送到海底采集這些礦物的時候,兩種不同的時間機制發生了碰撞:壹種是深海的節奏,壹種是新技術帶來的對快速和短期主義的渴望。
在地球上,離茂盛的陸地生態系統和人類社會加速發展最遠的就是這些深海平原。那裏的溫度接近冰點,壓力巨大,幾乎沒有光。附著生命的生物靠“海雪”生存。所謂海雪,是指深海中像雪花壹樣不斷沈降的有機碎屑。這些碎片壹直不停地落下,經常被海洋生物消化三四次。
“這是壹個溫度低、能量低、食物匱乏的環境,這往往決定了生命的節奏,”丹尼爾·瓊斯說。“在淺水區,動物通常不會發生極端的生理變化。但在這裏,任何擾動都可能持續很長時間。”
當然,與熱帶淺水區的珊瑚礁相比,這些區域就像海洋中的沙漠,但它們仍然是生物多樣性的重要寶藏,並通過自然儲存在碳循環中發揮著至關重要的作用。瓊斯說,“我們見過許多在科學上完全陌生的動物...壹些生物也有藥物活性化合物。”從長遠來看,這些海底區域也可能與上層水域的漁業相互影響。"在某些情況下,這些社區發揮的功能可能幾個世紀都沒有價值."
在這個巨大的空間裏,我們很難看到生命,因為它們太小,太分散;我們不能用照片來表現這個三維空間的尺度。不像電影裏的場景,沒有迷人的巨型動物,但有足夠多的生命種類,畢竟覆蓋了半個地球。
有些人可能會認為,為了獲得寶貴的資源,破壞深海生態系統是值得的犧牲。然而,埃克塞特大學綠色和平研究實驗室的大衛·桑蒂洛說,壹種采礦方法不可能簡單地取代另壹種。最近,他與人合著了海底采礦及其對海洋科學前沿的潛在影響的概述。他寫道:“這在某種程度上涉及不同的公司、不同的市場、不同的需求方壓力和激勵機制...所以海底采礦如果真的開始發展,成為輔助礦源的可能性更大。”
雖然從人類道德或經濟的角度很難量化深海生物的重要性,但它們確實具有內在價值。至於那些挖掘出來的痕跡,還會繼續存在很長壹段時間,影響水下生物的壽命。以《腳印》(Footprints)的作者大衛?用Farrier的話說,這些痕跡最終會成為“未來的化石”。他指出,在人類世,我們正在留下各種不必要的工業、化學和地質遺跡,它們將存在幾個世紀。“未來的化石是我們的遺產,所以我們有機會選擇我們將如何被記住,”他寫道。“它們會記錄我們是否知道前方有危險,但仍然不顧壹切地繼續前進,或者我們足夠在乎地球而選擇改變方向。我們的印記會向還活著的人揭示我們是如何生活的,暗示我們珍惜或忽略的東西,以及我們走過的路和選擇的方向。”
這些印記很可能被解讀為21世紀初我們消費習慣的標誌之壹。“如果我們在耗盡壹些礦物後不得不破壞大面積的海底,這無疑是壹個重新審視我們浪費現有礦物有多嚴重的信號,”桑蒂洛說。“如果開采海底的最終目標是將不可持續的消費模式再延長30年,甚至通過向市場運輸更多材料來加速這種模式...那麽我們的未來不會改變。”
大多數人無法親眼目睹浩瀚無垠的深海世界。即使是今天的深海科學家也是使用遠程相機,而不是潛入海底。無論在空間還是時間上,深海和其中的生命都有著難以想象的規模,它們不受陸地上事件的影響——幾千年來壹直是這樣。
然而,在我們現在所處的世紀,情況可能會發生變化;人類可能會在海底留下不止壹兩個鑿痕或成堆的殘骸。當研究人員談到人類對深海的幹預時,他們經常使用的壹個詞是“幹擾”。在科學術語中,這是指沈積物的漂浮和擴散及其對海底生物群的影響;但這個詞還有另壹層意思,那就是“非理性的混亂”。作為壹個追求理性的物種,我們更應該謹慎對待海底多金屬結核的開發。(任天)