新目录增添1.9万座海山有助生态学、板块构造和海洋交叉研究学术资讯

南太平洋4776米高的“泡泡海山”。图片来源：美国国家海洋和大气管理局

来源：中国科学报

本报讯近日，新海山目录在4月刊《地球与空间科学》发表。在美国新罕布什尔大学海岸与海洋测绘中心主任Larry Mayer看来，这是“向前迈出的一大步”。

海底山脉除了对航行构成威胁外，还蕴藏着稀土矿物，这使其成为深海采矿者的商业目标。它们是海洋生物的重要绿洲，也为研究板块构造和岩浆活动提供了线索。

由于声呐只测绘了1/4的海底，因此到底还有多少海山仍不可知。2005年，美国“旧金山号”核潜艇以最高时速撞上一座海山，造成一名船员死亡、多人受伤。

但测量海洋深度的雷达卫星可以发现这些海山。现在，高分辨率雷达数据为目录新增了1.9万多座海山，但绝大多数海域仍未被声呐探测到。“这简直令人难以置信。”斯克里普斯海洋研究所海洋地球物理学家David Sandwell说。

“旧金山号”事故发生后，Sandwell和同事开始通过卫星寻找海山。他们发现了数千座海山，其中有700座特别浅，会对潜艇构成威胁。但研究小组知道，这份海山目录还不够完整。Sandwell说，现在有了高分辨率雷达卫星的数据，包括欧洲空间局的CryoSat-2与印度和法国航天局的SARAL，研究小组可以探测到只有1100米高的海山，这接近海山的下限。

澳大利亚昆士兰科技大学地球物理学家Carmen Gaina说，海山目录将给地球内部研究带来直接的好处。在大西洋东北部发现的新海山，可以帮助追踪为冰岛火山提供“燃料”的地幔柱的演变。这次调查还在印度洋一个海脊附近发现了海山，在那里，随着构造板块的分离，新的地壳形成了。Gaina说，这表明，在一个曾经被认为岩浆匮乏的地区，存在着数量惊人的火山活动。

对生物学家来说，栖息着珊瑚和其他海洋生物的海山的陡峭斜坡就像拥挤喧闹的摩天大楼。“它们是生物多样性和生物量的‘绿洲’。”佛罗里达州立大学深海生物学家Amy Baco-Taylor说。但生物学家对海山在海洋生物多样性中扮演的角色仍存在争议。

“如果我们不知道它们在哪里，就无法保护它们。”英国伦敦动物研究所动物学会海洋生物学家Chris Yesson说，海山目录不会让他们浪费太多时间。此前，Yesson和同事曾经到印度洋研究一座海山，结果发现它是由声呐错误造成的幻影。

在理解海洋洋流运动方面，新海山目录也十分重要。长期以来，深海海水对抗引力并上升一直是个谜。“上升流”曾被认为均匀发生在整个海洋中。现在，研究人员认为，它集中在海山和海脊。

法国西布列塔尼大学物理海洋学家Jonathan Gula说，在海山周围“盘旋”的洋流会产生湍流的“尾流旋涡”，提供将冷水向上推的能量。在一项未发表的研究中，Gula与合著者发现，这些尾流旋涡使海山成为海水上升的主要贡献者，并在气候变化中扮演着核心角色。Gula补充说，由于研究小组依赖旧海山目录，而不是新目录，因此海山造成的影响可能更大。

随着“海底2030”工程的推出，海山目录肯定会进一步扩大，这是一个由Mayer帮助领导的加速高分辨率声呐测绘国际项目。美国宇航局的地表水和海洋地形卫星于2022年12月发射，可以测量厘米级的水面高度。Mayer说，考虑到声呐测绘航行的成本，更好的遥感技术将会受到欢迎。（李木子）