

“进入这片空白地带一直是我们的雄心,而现在我们进去了,这片空间将不再空白,”极地探险家斯科特船长在 1902 年首次穿越 南极大陆的北纬 80 度线时写道。快进一个多世纪——南极洲周围的深海海底仍然是一片“空白地带”,潜水员无法到达,只能通过船只的声纳部分测绘其细节,极少有机器人车辆进行勘测。
因此,我抓住了机会,加入了 BBC《蓝色星球 II》摄制组前往南极半岛进行探险,作为科学向导协助他们。感谢研究船“Alucia”号的船员,我们乘坐迷你潜艇首次潜入了南极洲 1 公里深的海底。虽然我们没有遇到早期陆地极地探险家所经历的身体上的艰辛,但这些潜水确实为我们提供了一些独特的科学研究机会。
南极洲周围的深海之所以特殊,有几个原因。由于南极洲被其冰盖的重量压下,周围的海底大陆架比平时更深,边缘深度约为 500-600 米,而不是 100-200 米。它还被近岸更深的峡谷切割,有些地方深达 1 公里以上,这是过去更大的冰盖侵蚀形成的。因此,尽管大陆本身很偏远,我们却能在这里近岸到达深海——这对我们乘坐迷你潜艇潜水非常方便,尽管需要躲避冰山。

这里也为海洋生物提供了通往深海的门户。一些 深海动物 在南极洲周围栖息的海拔比平时浅得多,因为近海表面的水温与其它地方深海的寒冷温度相似。过去,一些深海动物的浅海祖先通过这种浅海和深海之间的寒冷通道,从南极洲扩散到广阔的深海。
我们在潜水中看到的最喜欢的动物之一是章鱼 *Graneledone antarctica*,它的祖先在大约 1500 万年前从浅海迁徙而来,当时表面的 水 温冷却到与深海相同的寒冷温度。她的后代就像拓荒者一样散布在深渊之中,形成了今天遍布世界各地的几种不同的深海章鱼。然而,有些留了下来,成为了我们看到的这个物种。
南极洲周围的海洋也是深海的“肺”。世界各地深海中大部分维持生命的氧气从这里开始它的旅程。当海水在冬季绕着白色大陆结冰时,它会留下非常冷且咸的水,这些水会下沉并流入大西洋、印度洋和太平洋深处——即使是马里亚纳海沟底部 14,000 公里以外最深的水,也源于此。当这些深层水从南极流出时,它会携带在表面从大气中溶解的氧气。因此,南极洲是世界深海“呼吸”的地方——那里的水是我们星球上最富含氧气的水域之一。
我们潜水过程中发现的另一种我喜欢的动物,就是利用这些富含氧气的水域生存的巨型 海 spider,它们的腿跨度可达 40 厘米。海 spider 缺乏呼吸系统,这通常会限制它们的体型,但在富含氧气的环境中,它们可以长得更大。
“古老的海洋生态系统”
在南极潜水也是一次穿越时空的旅程,可以一窥古代海洋生态系统的风貌。如今,鱼类在大多数海洋生态系统中占据捕食者的主导地位,但很少有鱼类能够适应我们潜水区域的 -1.5℃ 条件。“冰龙鱼” *Cryodraco antarcticus* 是一个显著的例外,也是我喜欢的另一种动物——它拥有防冻蛋白,可以防止血液结冰。它的血液也是清澈的,没有携氧血红蛋白,血红蛋白使我们的血液呈现红色——在寒冷的水中,足够的氧气直接溶解在鱼血的液体中就能维持其生命。
但像冰龙这样具有非凡适应能力的鱼类很少,因此无脊椎动物在这里的深海中发展壮大,占据了捕食者的主导地位,就像 3.5 亿多年前它们在整个海洋中所做的那样。我们潜水时发现的最后一个最喜欢的动物就体现了这一点:南极日星 *Labidiaster annulatus*,它是我们熟悉的五辐海星的近亲。被潜艇里观察它行为的人昵称为“死星”,它最多有 50 条腕足,体型比盘子还大。它像钓竿一样使用这些腕足,高举在海床上,用皮肤上的微小镊子捕捉游过的磷虾,只要有东西碰到它们就会迅速合拢。与其他海星不同,*Labidiaster* 可以挥动它的腕足在这里捕食,因为很少有捕食性鱼类会咬掉它们。

总的来说,通过迷你潜艇近距离观察南极深海海底,应该有助于我们理解“落石”如何塑造这里的生命模式。“落石”是指从经过的冰山掉落的汽车大小的巨石——它们为滤食性物种提供了岩石栖息地的“岛屿”,而这些物种在南极海床上柔软的泥土中否则无法生存。但落石的落点取决于海底的地形。正如我们在潜水时发现的,它们会滑下较陡的海底斜坡,实际上会刮掉海洋生物。但如果你在沟底,那里就会有很多落石,大大促进了当地的生物多样性。这种生命模式很难从过去用网或拖网收集的样本中看到,因此我们首次在南极潜入 1 公里深海的迷你潜艇潜水,应该有助于使这片“空白地带”不再如此空白。
乔恩·科普利(Jon Copley)是南安普敦大学海洋探索与公众参与副教授。本文最初发布在 theconversation.com。