在北太平洋，通往阿留申海溝的海底斜坡被認(rèn)為充滿了蠕蟲、蛤蜊、海葵和無數(shù)依靠沉積物中冒出的甲烷而繁衍生息的微生物。“人們知道它們?cè)谀抢铮珱]有人仔細(xì)看過。”美國加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋生態(tài)學(xué)家和生物學(xué)家Lisa Levin談到深海生物時(shí)說。原因之一是美國標(biāo)志性的研究潛水器“阿爾文”號(hào)無法下潛到足夠深的地方。
現(xiàn)在，Levin終于要與超凡脫俗的深海生態(tài)系統(tǒng)面對(duì)面了。據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，一項(xiàng)耗資5000萬美元的升級(jí)工程，將使“阿爾文”號(hào)能夠下潛至6500米深。Levin的任務(wù)是對(duì)阿拉斯加海岸的甲烷滲漏進(jìn)行調(diào)查，這將標(biāo)志著美國首次在4500米以下進(jìn)行載人研究考察，這也是潛水器以前的深度限制。
這一深度限制使得“阿爾文”號(hào)只能到達(dá)約68%的海底。但憑借更厚的鈦殼船體和更強(qiáng)的密封性，“阿爾文”號(hào)現(xiàn)在可以到達(dá)99%的海底——大致相當(dāng)于亞洲、非洲、歐洲、澳大利亞和北美的面積總和。
阿拉斯加探險(xiǎn)隊(duì)成員、美國西方學(xué)院海洋生物學(xué)家Shana Goffredi說，更深的深度將讓科學(xué)家看到新的生物和生態(tài)系統(tǒng)。此前，Goffredi研究了較淺甲烷滲漏周圍的生命，比如能夠?qū)⒓淄檗D(zhuǎn)化為能量的共生微生物——蠕蟲。現(xiàn)在，她想看看阿留申海溝附近約5000米深處這一更極端的環(huán)境下會(huì)有哪些生物生存。“這是這次探險(xiǎn)最令人興奮的事情之一。”
美國波士頓大學(xué)的環(huán)境微生物學(xué)家Jeffrey Marlow說，“阿爾文”號(hào)可以下潛到更深的范圍，將使深海平原等地點(diǎn)觸手可及。在深達(dá)6000米、平坦的、覆蓋著沉積物的廣闊海底，點(diǎn)綴著土豆大小的巖石，富含有價(jià)值的礦物質(zhì)，使它們成為礦業(yè)公司的主要目標(biāo)。但人們對(duì)這一區(qū)域可能面臨風(fēng)險(xiǎn)的生物知之甚少。
從20世紀(jì)80年代開始，法國、俄羅斯、日本和中國建造了可以將科學(xué)家?guī)У?500米深處的潛水器。2020年，中國推出了“奮斗者”號(hào)，能夠攜帶三人下潛到1萬米深海。私人擁有的潛水艇也表現(xiàn)出類似壯舉。2012年，《泰坦尼克號(hào)》導(dǎo)演James Cameron駕駛狹窄的單人“深海挑戰(zhàn)者號(hào)”潛到地球上已知最深的地方——深度達(dá)10898米。
美國則奮力追趕。目前的升級(jí)是由“阿爾文”號(hào)項(xiàng)目的主要資助者美國國家科學(xué)基金會(huì)于2004年授權(quán)。由于成本超支和技術(shù)困難，原定于2007年用一艘價(jià)值2200萬美元的全新潛水艇取代它的計(jì)劃落空了。“只能說這不是我們最棒的時(shí)刻。”工程師、Hydrospace Group公司創(chuàng)始人Will Kohnen說。他在監(jiān)督該項(xiàng)目的委員會(huì)工作了近十年。
潛艇的管理人員轉(zhuǎn)而對(duì)現(xiàn)有機(jī)器進(jìn)行檢修，但進(jìn)展緩慢。與此同時(shí)，美國擴(kuò)大深海研究能力的努力在2014年再次受挫，當(dāng)時(shí)耗資800萬美元的新型機(jī)器人船Nereus在潛水至1萬米時(shí)發(fā)生爆炸。
現(xiàn)在，美國終于重新加入了深潛國家俱樂部。除了新加固的船體外，升級(jí)的“阿爾文”號(hào)還擁有更寬敞的內(nèi)部空間、更新的攝像頭，以便使科學(xué)家能夠更好地觀察。
不過，“阿爾文”號(hào)觸及不到的1%的海洋可能聽起來不多，但它代表了海洋總深度的近一半。為了進(jìn)一步擴(kuò)大科學(xué)家的研究范圍，美國各機(jī)構(gòu)選擇了機(jī)器人。在阿拉斯加探險(xiǎn)中，“阿爾文”號(hào)將由兩輛能夠到達(dá)海洋最低點(diǎn)的新型自動(dòng)駕駛車輛（AUV）同行。
美國伍茲霍爾海洋研究所的深海生物學(xué)家Tim Shank解釋說，這些新設(shè)備是在Nereus災(zāi)難之后建造的，其更換成本相對(duì)較低。Shank說，除了阿留申海溝，兩輛AUV將在晚上航行到海底，繪制該地區(qū)的地圖，并確定“阿爾文”號(hào)白天參觀的最佳地點(diǎn)。這些機(jī)器還能夠進(jìn)行自行研究，提取沉積物巖心，拍攝高分辨率照片，并攜帶海洋化學(xué)傳感器。
