深海底看不见的人造“痕迹”

2020-12-06 14:15:51

深海采矿试验远离陆地,留下了数十年后仍然存在的荒芜痕迹,正如理查德·费舍尔(Richard Fisher)所写,它们象征着两个不同的时间尺度碰撞。

在距陆地数百英里的太平洋基地,海底有一些奇怪的标记,是任何动物都无法制造的。其中一些看起来像刻在浅粉沙中的狭窄槽。其他可能是爪痕,被海底怪物挖出了深处的生态系统。

人类已经在地球表面留下了许多签名,但是这些在海底上长期存在的特征在很大程度上是看不见的。偶尔它们会被偏远潜水器的聚光灯照亮,但随后它们又回到黑暗中。他们已经在那里呆了几十年了。就像宇航员留在月球上的足迹和踪迹一样,它们现在仍然可见,没有什么可以洗掉的。

几年前拍摄时,这篇文章顶部的曲目是37岁,而下面的标记可追溯到1989年。

这些标记可以追溯到1970年代和1980年代,是深海采矿试验的第一批试验性刮擦物,由配备挖泥机和犁头的船舶遗留下来,至今已经很久了。

最近,科学家带着照相机和探测器返回,观察了当地生态系统所发生的事情,他们发现的伤疤从未完全治愈。

很快,将有更多类似的足迹遍布深渊,这是最后未被触及的旷野之一。子孙后代会怎样做?他们会对21世纪初期人类对资源的需求有何看法?

为了理解这些标记为何存在以及为什么如此重要,我们需要潜入史前海洋。

一天,一条鲨鱼掉了一条牙,漂到海底数百米处。逐渐地,随着金属从海洋中沉淀出来,沉积物中的水沉淀出来,牙齿被矿物覆盖。因此,地球上最慢的地质现象之一开始了:多金属结核的生长。

并非所有人都从牙齿开始-其他牙齿包含贝壳碎片,碎骨或根本没有牙齿-但是增生的缓慢速度始终是相同的。他们只花了几厘米就花费了数百万年的时间。但是随着时间的流逝,它们变得如此丰富,以至于覆盖了大海深渊平原的大片地区。

这些结节是在1873年HMS挑战者号航行期间发现的。当这些水手将它们带到水面时,他们会像岩石土豆一样将它们抓住在手中,在边缘摇摇欲坠。触摸时,它们的顶部可能会更光滑,但其下侧却像粗糙的浮石一样粗糙,在那里它们长成了周围的沉积颗粒。如果他们将它们放在鼻子上,就不会发现任何气味。

探险队的化学家是最早注意到结节并非一文不值的人之一。他写道,它们是由过氧化锰制成的,而过氧化锰是用于制造漂白粉的主要物质之一。但是,它们的地理位置遥远,这意味着它们永远无法成为有偿的供应来源。

这位化学家几乎不知道它们对于深海生物以及后来对人类有多么重要。

数年后,科学家们发现这些结核就像某种形式的生命的岛屿。它们所处的深渊平原占地球表面的50%–难以想象的崇高规模。如果海洋突然被移走,我们将看到我们的星球一半是一块宽广的沙漠,上面有松散的沉积物。在这片贫瘠的平原中,这些结节为生命提供了难得的坚硬表面。一些海绵和软体动物是它们特有的,而线虫和甲壳类幼虫则生活在它们的缝隙中。

"它们就像花园中的岩石地带–与仅有土壤的情况相比,您在那里生活的物种将会更多,"英国南安普敦国家海洋学中心的丹尼尔·琼斯说,他研究了人类干预对深海生物的影响。

然而最近,这些结核也引起了贪婪的陆地哺乳动物的注意,而这需要它们用于智能手机。 1873年的远征化学家没有确定的是,结核中还含有金属,例如钴,镍,铜,钛和稀土元素。这些将有一天给人类带来巨大的价值。

随着21世纪技术的迅猛发展,对其构成材料(例如钴)的需求也随之增加,钴用于锂离子电池中,为汽车和电子产品提供动力。麻烦的是,目前,很多东西来自有问题的来源。刚果民主共和国从陆上矿山中提取全球钴供应量的60%以上,但那里的活动与侵犯人权和童工现象有关。

尽管要获得海洋工程带来的艰巨工程挑战,但这使海洋结核成为越来越有吸引力的目标。在一个太平洋地区–克拉里昂·克利珀顿区(CCZ)–保守的估计表明,如果那里的结核被清除并变干,则大约有200亿吨。尽管几十年来人们一直认为开采它们不经济,但许多采矿组织现在正在动员清除它们,以及其他类型的海底矿藏。如果继续进行下去,每年将疏通数百平方公里。

会有什么影响?在1970年代和1980年代,研究人员和采矿公司采取了初步的初步步骤,以评估可行性和环境后果。在CCZ内的各个地点以及秘鲁附近的另一个称为Discol(DIS扰动和re-COL-onization实验)的地点,船只将专用的金属耙和犁耙拖过太平洋地面,以铲除结核并将其拉至表面。虽然它不能完全模仿未来矿山计划的挖泥机,而且规模更小,但其效果提供了一些我们拥有的最佳证据。

在某些情况下,科学家对那些原本未曾触及的生态系统会发生什么感到好奇,因此留下了足迹。在其他地方,则是新生的采矿组织自己,测试他们的提取技术。美国中央情报局(CIA)甚至做出了一项努力。由现在的洛克希德·马丁(Lockheed Martin)领导的工业集团财团海洋矿产公司(OMCO)在休斯·格洛玛(Hughes Glomar Explorer)上部署了测试提取物。这艘船后来由于其他原因而声名–起,它还带有一个巨爪,旨在秘密尝试将俄罗斯潜艇从海底上抬起。

多年后,随着深海采矿计划的加快和勘探许可的开放,研究人员已返回太平洋的这些地点研究长期影响。他们发现,即使经过几十年,这些人工战es的生活仍未恢复正常。 (从BBC了解有关商业深海采矿的更多信息:"海床的秘密"。)

在陆地上,生命倾向于从田间耕作的线条中汲取灵感,但是在深海,战trench相对贫瘠。依赖于结核的生物现在被移走了,无法重新定殖。还有一些需要柔软的沉积物来挖洞并找到动员的食物的东西,不能生活在人工压实的表面上。                                 "根特大学的Lara Macheriotou及其同事在今年早些时候发表的一篇论文中总结道。

科学家们说,这种影响可能会持续数百年甚至数千年。

在CCZ和Discol站点观看潜水器在海底轨道上的漂流:

社会学家芭芭拉·亚当(Barbara Adam)曾经提出,可以用相邻的“时光”来思考世界,而时光的特征是它们的速度。她描述了工业或农业时空如何以比自然和生态时空快得多的速度移动。所有这些时间制度都是交织在一起的,但是当一个人被迫以另一个人的步伐移动时,长期的环境破坏就成为一种危险。

深海的时光缓慢且耐心等待。因此,当人类将机器运送到那里以清除海底物质时,是两种不同的时间冲突方式:海洋深渊的步伐与对新技术的快速而短期的渴望。

无法将深海从葱郁的生态系统中移除,并加速地球陆地的社会发展。深海平原上的温度徘徊在冰点附近,压力压碎,几乎没有光。依附于海洋的食物可以使生活着生命的生物得以生存。这种连续不断的有机碎屑喷淋,通常被消化三到四次,从上方落下。

"这是一个低温,低食物,低能耗的环境,这往往会影响人们的生活节奏,"琼斯说。 "这些动物不会受到您在浅水域遇到的极端物理变化的影响。这可能是任何干扰持续时间很长的区域。"

但是,尽管这些地区看起来像海洋的沙漠-与浅热带水域中的活泼珊瑚相比,肯定是海洋-但它们是生物多样性的主要资源,并通过自然固存在碳循环中起着至关重要的作用。 "我们看到的许多动物都是科学新手……有些生物具有药物活性化合物,"琼斯说。从长远来看,在水位较高的地方,与渔业的互动也有潜力。 "这些社区执行的功能在某些情况下几个世纪以来可能都不再有价值。

我们常常看不到这个广阔空间中的生活,因为它太小而且分布太分散,无法用照片捕捉其规模。没有超凡魅力的大型动物可以张贴海报。但是生命在那里以压倒性的多样性存在,它覆盖了我们地球的一半。

有人可能会辩称,与非洲矿山的侵犯人权行为相权衡时,破坏深海生物是一项值得作出的牺牲。埃克塞特大学绿色和平研究实验室的戴维·桑蒂略(David Santillo)说,然而,一种采矿方式不可能简单地取代另一种采矿方式,他最近在《海洋科学前沿》(Frontiers in Marine Science)杂志中合着了一篇关于海底采矿及其潜在影响的评论。 "涉及到的公司不同,在一定程度上不同的市场,不同的需求方压力和激励措施...因此,如果海底采矿确实开始起飞,它更有可能将简单地成为一种额外的矿产来源。 #34;

虽然深海生活的重要性可能难以从人类的道德或经济角度进行量化,但它确实具有内在价值。据我与之交谈的科学家称,它缓慢而长期的时间尺度如此之快被破坏的事实,应该引起谨慎。

至于那些疏tracks的道路,如果子孙后代有一天在海底找到它们,它们将持续存在的时间远远超过有助于雕刻它们的智能手机,笔记本电脑或电动汽车的寿命。

用《足迹》一书的作者大卫·法里尔(David Farrier)的话来说,这些痕迹最终成为“未来的化石”。在人类世时期,Farrier认为,我们遗留下了将持续数个世纪的有害的工业,化学和地质传家宝。 "未来的化石是我们的遗产,因此我们有机会选择如何记住我们,"他写。 "他们将记录我们是否不知不觉地继续前进,尽管我们知道自己面临危险,还是我们是否足够关心以改变自己的道路。我们的足迹将揭示我们如何生活在周围的人们中,以发现我们所珍惜或忽视的事物,我们的旅程以及我们选择的方向。

这些标记很可能被解读为21世纪初期我们消费习惯的毁灭性标志。 "如果除非破坏大面积的海床,否则我们将耗尽某些矿物质,那么无疑这是重新审视我们对拥有的这些矿物质的浪费的信号,"桑蒂略说。 "如果我们最终通过开采海底而做的仅仅是将不可持续的消费模式再延长30年,或者甚至通过将更多的材料推向市场来加速消费模式……我们将不会做出任何改变。 34;

在撰写本文时,我坐在伦敦,我的世界是短暂而短暂的,受到英国封锁和在家工作的限制。然而,在最近几周中,我的思绪回荡到了深渊平原。在当今我所看的许多地图都绘制了病毒传播的时代,这是地球上一个无法远离大流行病的地方。

吸引我的部分原因可能是这个海洋旷野的极端。我可能永远也不会亲眼看到它。甚至研究它的科学家现在都使用远程摄像机,而不是亲自下到海底。深海及其内部的生活在空间和时间上都超出了想象。它不受陆地上发生的事情的影响-几千年来一直如此。

但这可能是这个世纪发生变化的世纪。我们在海底留下的残骸不止一两个。当研究人员谈论深海中的人为干预时,他们经常使用的一个词是“干扰”。用科学语言来说,它是指沉积物羽流的扩散和散布及其对海底群落的影响。但是,“干扰”一词还有另一种含义–非理性障碍。

感谢Jens Greinert和GEOMAR,David Santillo和Daniel Jones为本文提供的图像和视频帮助。

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