深海充满了宝藏,但是代价呢?

深海充满了宝藏,但是代价呢?

首页卡牌对战深海宝藏更新时间:2024-04-30

人类对漆黑的海底世界知之甚少,然而掠夺性开采正将它推向毁灭的边缘。

位于牙买加金斯敦的国际海底管理局 (I.S.A.) 办公楼外观介于监狱和假日酒店之间。鲜为人知(许多牙买加人甚至不知道其存在),常被形容为“长期被忽视”的 I.S.A. 管理着地球近一半的海底区域。

根据国际法,沿海国家拥有其海岸线 200 海里范围内的水域管辖权。超出该范围的海洋及其所有资源则被视为“全人类的共同遗产”。I.S.A. 官方用语将其称为 “专属区域”,涵盖了近亿平方公里的海底。

专属区域内散布着大量宝藏,大多是形似焦黑马铃薯的块状物。这些正式称为多金属结核的矿石层,堆积在鲨鱼等海洋生物的残骸周围。金属累积的确切过程尚不明晰,据推测极其缓慢。一个土豆大小的结核可能需要三百万年才能形成。据估计,海底的这些结核矿藏中,钴储量是陆地的 6 倍,镍储量是 3 倍,稀土元素钇的储量是 4 倍。甚至比稀土元素更稀有的碲,其储量是陆地的 6000 倍。

将近 50 年前, 人们首次尝试开采这些海底财富。1974 年夏天,一艘据称属于霍华德·休斯 (Howard Hughes) 的钻探船“休斯格洛玛尔勘探者号” 停泊在中途岛北面,表面上是为了从海底深处采集结核,但实际上,这艘船由美国中央情报局 (C.I.A.) 运营,其真实目的是打捞一艘沉没的苏联潜艇。 然而,戏剧性的一幕发生了,一家名为海洋矿产的公司租用了格洛玛尔号,用于从下加利福尼亚州西部的海底采集结核。该公司总裁将此过程比喻为“站在帝国大厦顶端,试图用一根长长的吸管在夜间捡拾人行道上的小石子”。

格洛玛尔号的探险结束后,对海底采矿的兴趣一度减弱。但现在它又重新升温。正如最近的一份报告所述,“太平洋正成为新兴的狂野西部”。已经有 30 家公司获得了 I.S.A. 颁发的专属区域勘探许可证。大多数公司计划采集多金属结核,其他一些公司则希望挖掘富含钴和铜的海底区域。商业开采许可证可能在几年内颁发。

深海采矿的倡导者认为,越早开始越好。制造风力发电机、电动汽车、太阳能电池板和储能电池都需要资源,其中许多资源都非常稀缺。(碲是薄膜太阳能电池板的关键成分) 几个月前,来自持有 I.S.A. 许可证的公司之一,金属公司董事长杰拉尔德·巴伦 (Gerard Barron) 表示:“现实情况是,如果不从地球上提取数十亿吨金属,清洁能源转型就无法实现。” 他认为,海底结核“可以大幅减少”开采这些金属对环境造成的影响。

然而,海底采矿本身也存在环境风险。科学家们越深入了解深海,就越会发现惊奇的生物。海底生活着一些能在看似极端恶劣的环境中茁壮成长的生物。例如,有一种苍白如鬼的深海章鱼,只会在多金属结核寄居的海绵茎上产卵。如果将结核捞走并熔化,那么新的结核可能需要数百万年才能形成。

伊迪丝·威德尔 (Edith Widder) 是一位海洋生物学家,麦克阿瑟奖获得者,著有《黑暗边缘之下:探索深海的光与生命回忆录》 (Random House)。威德尔是生物发光的专家,她对这个领域的兴趣源于一次差点失明的事故。1970 年,还是大学新生的她因背部骨折接受手术。手术本身很顺利,但术后她开始出血不止,心脏一度停止跳动,经过抢救才恢复。这种情况又重复发生了两次,血液渗入她的双眼,堵住了视网膜。“我的视觉世界变成了旋转的黑暗,偶尔会出现一些毫无意义的光亮,” 她回忆道。最终,她恢复了视力,但她不再将视力视为理所当然。

“我们认为我们看到的世界就是真实的世界,” 她写道,“其实不然。我们看到的是我们为了生存而需要看到的世界。”

对鱼类来说也是如此。只有海洋的表层才被照亮。 “阳光带” 延伸到约 700 英尺深,“暮光带” 再延伸到 2600 英尺深。在更深处的“午夜带”、“深渊带”和“哈达尔带”则是无尽的黑暗,只有生物自身创造的光。在这个广阔的黑暗世界里,威德尔估计有如此之多的生物掌握了生物发光的能力,以至于它们构成了“地球上大部分的生物”。她第一次穿着名为“黄蜂”的装甲潜水服进入深海时,被眼前的景象深深震撼了。“这是一场我无法想象的光之盛宴,” 她写道,“之后,当被问及看到什么时,我脱口而出,‘那里就像过七月四日一样!’”

生物发光生物通过化学反应产生光。它们合成萤光素,在特定酶(萤光酶)的存在下,萤光素会氧化并释放光子。这种机制非常有用,以至于生物发光在不同的生物中独立进化了约 50 次。眼睛也独立进化了约 50 次,出现在像苍蝇、扁形虫和青蛙等各种生物中。但威德尔指出,“有一个显著的区别”。所有动物的眼睛都使用相同的策略将光转化为感觉,即使用一种叫做视蛋白的蛋白质。而在生物发光中,不同的生物群体产生差异巨大的萤光素,这意味着每个群体都发明了自身独特的发光方式。

在黑暗中闪光的最明显原因是寻找食物。一些动物,例如下灯鱼,一种在每只眼睛下方都带有发光器官的鱼,利用生物发光来寻找猎物。其他动物,例如驼背黑魔鬼鱼,则希望通过发光来吸引猎物;黑魔鬼鱼的额头上有一个闪亮的诱饵,像水晶吊灯一样晃动。

生物发光还具有其他一些不太明显的功能。它可以用来吸引配偶和威慑敌人。体型如仓鼠的巨型红磷虾会从嘴巴附近的喷口喷出蓝色的光点;据信,这些光点可以分散潜在攻击者的注意力。一些动物会用生物发光粘液涂抹追捕者——这些标记会使它们成为其他捕食者的目标——还有一些动物会用生物发光作为伪装。这种伪装策略被称为逆光照明,常用于暮光带,在那里,许多生物的眼睛向上看,扫描猎物的轮廓。猎物可以调整自身的光亮,与从上方照射下来的光融为一体。

由于人类难以到达深海,即使到达也难以记录他们所看到的,因此威德尔花了大部分职业生涯致力于研究如何远程研究生物发光。她开发了特殊的海底摄像机,使用海洋生物大多无法察觉的红光。在《黑暗边缘之下》一书中,她花了大量笔墨描述了放置这些摄像机的艰辛经历,这段旅程如此令人痛苦,以至于威德尔经历了五种程度的海上晕船。她解释说,在第四阶段,“你害怕自己会死”,在最后阶段,“你害怕自己不会死”。

然而,她真正想要传达的不是痛苦,而是惊叹。数千万年来,深海生物一直在上演着世界上最壮观的光影秀。威德尔认为,如果人们能够目睹这一奇观——或者仅仅意识到它的存在——他们会更加关注海底的生命以及威胁着它们的众多危险。这些危险包括但不限于全球变暖、海洋酸化、过度捕捞、农业径流、油污、入侵物种、底拖网捕捞、塑料垃圾和海底采矿。

“我们似乎陷入了一种困境,我们没有探索深海,因为我们不了解它是一个多么神奇、神秘和美妙的地方,而我们之所以不了解它,是因为我们还没有探索它,” 她辩称。与此同时,她写道,“我们甚至还没弄清楚海洋里有什么,就已经在着手摧毁它。”

所有海洋光合作用都发生在阳光带。在阳光带以下,食物极其匮乏,偶尔落入海底的鲸鱼尸体成为重要的营养来源。然而,即使在海洋的最深处,生命也能找到生存之道。

正如它的名字所示,马里亚纳海沟蜗牛生活在西太平洋最深的马里亚纳海沟。它只有几英寸长,看起来像一只大而苍白的粉红色蝌蚪。马里亚纳海沟蜗牛已经被发现生活在海平面以下 26,000 多英尺的地方,那里的压力是海平面的 800 倍。为了在这种条件下生存,海沟蜗牛进化出了一些巧妙的适应机制:它的头骨不完全封闭,骨骼异常柔软,并产生特殊的化学物质来防止蛋白质在压力下变性。这种生物几乎看不见,而是依靠下颌附近的充满液体的腔室来探测小型甲壳类动物(称为端足类)的运动。端足类动物本身也已经被从马里亚纳海沟的最底部(近 36,000 英尺深)收集到,那里的压力之大,理论上应该会溶解它们的壳。最近,一组日本科学家报道说,一种深海端足类动物 Hirondellea gigas 通过将其提取自海底泥浆的金属包裹在壳上,来保护其壳。

一些海洋中最奇特的动物生活在热液喷口周围——海洋中的温泉。通过海底裂缝,海水与地球岩浆接触;这个过程使海水变得过热并充满了溶解的矿物质。(在一些喷口,水温超过 700 摄氏度。)当海水上升并冷却时,矿物质沉淀出来,形成像城堡一样的角状结构。人们对热液喷口的理论推测由来已久,但直到 1977 年才被证实。当时,一组地质学家和地球化学家乘坐一艘名为“克诺尔号”的研究船,在加拉帕戈斯群岛东北约 250 英里的地方发现了一个热液喷口。两名科学家乘坐名为“阿尔文号”的潜水器下潜观察。

“深海难道不应该像沙漠一样吗?” 其中一位通过阿尔文号的电话链问道。

“是的,” 克诺尔号上的回答说。

“嗯,这里有很多动物。”

正如英国海洋生物学家海伦·斯卡尔斯 (Helen Scales) 在她的新书《辉煌的深渊:探索深海的宏伟隐藏生命及其面临的迫在眉睫威胁》(Grove Atlantic)中所解释的那样,“这些动物” 与其他生物有着根本性的不同。在喷口的食物链底部,是微生物,它们已经进化出独特的新型生存策略。它们不利用光合作用来利用光子的能量,而是利用化学合成来利用化学键中储存的能量。斯卡尔斯报道说,自 1970 年代末以来,研究人员已经记录了数百种生活在喷口周围的奇怪物种;其中一些生物非常奇怪,以至于很难在生命之树上找到它们的所属位置。

2005 年,在复活节岛以南的太平洋-南极海岭的喷口系统中首次观察到雪人蟹,它们看起来像毛茸茸的白龙虾。它们的“毛发” 实际上是其外壳的延伸,上面生活着一群群化学合成细菌,蟹类会刮下来食用。雪人蟹被发现具有如此独特的进化特征,以至于分类学家不得不为它们创建一个新的属,甚至一个新的科。

管虫是一种看起来像被丢弃的袜子的生物。2015 年,它首次在加利福尼亚湾的喷口系统中被发现,它没有肠道或中枢神经系统,科学家甚至不确定它属于哪个门类。鳞脚蜗牛,通常被称为鳞脚蜗牛,是一种软体动物,在印度洋的喷口处被发现,深度达 10,000 英尺。它是唯一一种已知用铁构建其壳的动物,在其足部周围,它有一圈类似于弗拉门戈舞裙的铁板。蜗牛在其喉咙的特殊囊中携带化学合成细菌。

2019 年,鳞脚蜗牛成为第一个被列入国际自然保护联盟 (IUCN) 濒危物种红色名录的喷口生物。列入名录的原因是该物种仅在三个地点被发现,其中两个正在被勘探开采。IUCN 观察到,它的生存空间“很可能会被严重缩减或破坏”。

与威德尔一样,斯卡尔斯也担心,在许多最奇妙的深海生物被识别之前,海底就已经被毁坏了。她写道:“边疆故事一直是一个关于毁灭和损失的故事。天真地认为这个过程在深海会有什么不同,是愚蠢的。” 实际上,她认为,深海特别不适合受到干扰,因为由于食物匮乏,生物往往生长和繁殖极其缓慢。“珊瑚和海绵需要数千年才能形成重要的栖息地,” 她写道。

如果深海采矿继续进行,第一个进行采矿的国家可能是瑙鲁,这个小国本身也几乎被采矿毁了。

瑙鲁的大小与布洛克岛相当,位于南太平洋,位于巴布亚新几内亚东北约 1600 英里处。几千年来,该岛最大的访客是鸟类,它们用一位记者的话说,将其用作“一个美化的休息站”。大约公元前 1000 年,波利尼西亚人和密克罗尼西亚人抵达该岛。他们似乎一直和谐地生活着——甚至可以说是一片田园诗般的景象——直到 19 世纪初,手持枪支的欧洲人出现。20 世纪初,一位名叫阿尔伯特·埃利斯的新西兰人意识到,覆盖该岛的古老鸟粪是重要的磷酸盐来源,磷酸盐是一种重要的肥料。在接下来的六十年里,超过 3500 万吨磷酸盐从瑙鲁被挖掘出来,运往欧洲和澳大利亚的农场。这个过程使该岛大部分地区变得光秃秃,只剩下jagged的石灰岩柱子从地面上伸出来。一位在瑙鲁被毁坏期间访问该岛的《国家地理》摄影师写道:“一个被开采的磷酸盐矿区是一个凄凉、可怕的地方。”

1968 年,瑙鲁成为独立国家。磷酸盐业务仍然蓬勃发展,从纸面上看,该岛一万名居民成为了世界上最富裕的人之一。这个新国家利用其主权财富投资了游轮、飞机、海外办公楼以及一部以达芬奇生活为基础的伦敦音乐剧。这部音乐剧失败了,其他大多数投资也失败了。正如澳大利亚经济学家海伦·休斯所说,瑙鲁人“长期以来一直被骗子榨取”。2001 年,瑙鲁政府允许澳大利亚在该岛设立难民拘留中心,以换取各种费用和付款。该中心很快就因其恶劣的条件而臭名昭著。

今天,随着磷酸盐基本开采完毕,难民也大多被重新安置,瑙鲁正在押注多金属结核。为了进行深海勘探和采矿,一家公司必须得到一个已加入《联合国海洋法公约》的国家的赞助。(美国是少数几个尚未批准《海洋法公约》的国家之一,原因是参议院的保守派反对。)瑙鲁已与总部位于加拿大的金属公司合作,勘探墨西哥以西的太平洋 Clarion-Clipperton 区。瑙鲁驻国际海底管理局代表最近在一份联合声明中表示:“我们为太平洋国家在深海矿产行业发挥领导作用感到自豪。” 据估计,这笔交易最终每年可能为该国带来超过一亿美元的收入。但也有可能,这笔交易会比达芬奇音乐剧更加灾难性。

瑙鲁的未来与深海的未来息息相关。如果海底采矿被证明是可行的,那么它可能会为世界提供急需的资源,并为瑙鲁这样的国家带来新的收入来源。然而,如果采矿过程造成不可逆转的环境破坏,那么后果将是灾难性的。

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