雖然很遙遠，但無論是冰冷荒野的北極、還是溫暖溼潤的沙灘，對我們大部分人來說其實都不算完全陌生的場景。但在《海洋零距離》的第三集裡，綠色和平的科考船去造訪的，是人類才探索不久、
直到今天也仍然知之甚少的深海。在那裡，有尋找生命起源線索的“失落之城”，也有“不走尋常路”的亞馬孫珊瑚礁。
從3月20日起，綠色和平連續5周在嗶哩嗶哩獨家上線《海洋零距離》，每集30分鐘回顧“從北極到南極”全球科考
科學家偶然發現的“幽靈”白塔，竟蘊藏著生命起源的答案？
在本集節目中，20年前發現“失落之城”的科學家重溫了她和她的同事偶然間發現這片位於大西洋海底、水深約750米、獨一無二的水下世界的情景：
“一開始，我們對所看到的景象感到非常困惑，但後來我們就變得特別興奮了，因為我們知道，我們看到的是一種在其他地方從未發現過的海底熱液場。直到今天每次看到石塔的照片，我仍然非常興奮。一些生物學家認為，生命很可能就是起源於這樣的地方，這裡是生命的搖籃。”
看到這裡你一定想問，到底什麼是海底熱液，“失落之城”又為什麼是獨一無二的呢？
海底熱液，也常被稱為“熱泉”，類似於陸地上的溫泉，大多發現於海底活動板塊邊界及板塊內有火山活動的地方，例如洋中脊、島弧附近。
海底熱液的形成過程大致分三步：
第一步是“下滲”，海水沿著海底裂隙進入地殼；
第二步是“水巖反應”，海水被熾熱的岩石加熱並與其發生反應，形成富含金屬礦物質的高溫熱液流體；
最後一步是“上升”，由於水巖反應形成的熱液流體與海水相比具有很大浮力，會沿著海底裂隙上升湧出，當富含礦物的高溫熱液與海水再次混合後，熱液中的礦物會快速沉積為煙囪狀的“堆積丘體”，看上去就像矗立於海底的不斷冒煙的“煙囪”。
根據熱液的溫度及組分的不同，這些海底熱液“煙囪”通常可以被分為“黑煙囪”和“白煙囪”兩類：
“黑煙囪”的溫度較高，一般在300℃～400℃，其噴出的熱液中含有大量的金屬硫化物。圖片來源：見腳註[1]
（圖：“白煙囪”的溫度一般在100℃～300℃，噴出的熱液中多含有硫酸鹽、二氧化硅、閃鋅礦等，而金屬硫化物含量很低。）
到這裡，終於可以再次說回“失落之城”了。我們之所以說它“獨一無二”，是因為與常見的“黑煙囪”和“白煙囪”不同，“失落之城”是一種獨特的低溫熱液場，溫度大約為40℃至90℃；也並不“冒煙”，其滲出的熱液是清澈、不含顆粒物的。進一步的研究發現，“失落之城”熱液和煙囪體的化學組分、海水與地下岩層的反應機理也與常見的黑白煙囪不同。
失落之城的精巧的白色碳酸鹽“塔”。圖片來源：見腳註[3]
獨特的物理特性，也造就了“失落之城”寶貴的生態系統：那裡大約58%的動物都是其特有的，只在“失落之城”被發現過。“失落之城”也被聯合國教科文組織、《生物多樣性公約》分別識別為“具有潛力的公海世界遺產”、“具有重要生態或生物學意義的海域”。
自1977年首次發現熱液生物後，在過去40多年裡，深海熱液的科學發現一次又一次打破了對生命極限的認知。由於熱液噴口附近高溫、高壓、高鹽、沒有陽光、多數地方也缺乏氧氣，因此，這些生活於極端嚴苛環境下的生物身上具備了許多特殊的功能，它們就像一座活的圖書館，具有獨特的生態價值和科研意義。
比如，目前用於DNA檢測的PCR技術（聚合酶鏈反應，一種體外DNA擴增或複製技術），就離不開在海底熱液噴口（和淡水溫泉中也有）的耐熱微生物身上發現的 “耐熱DNA聚合酶”。這種在高溫條件下依然能夠保持活性的酶，大大促進了PCR技術的效率和實用性，使得快速檢測病毒、遺傳病篩查、甚至利用基因鑑定偵破案件等成為可能 。
再比如，海底熱液附近的環境條件，特別是“失落之城”這樣的熱液場，與地球早期生命誕生時的環境條件非常相似，科學家們認為地球上的生命很可能就是起源於這樣的環境中，因此，深海熱液以及生存在那裡的生物，對於探究地球的早期生命的演化及尋找外星生命有著重要的借鑑意義。
深海熱液生物還展現出了巨大的醫藥、材料、工程學等領域的研究前景。科學家們已經開始在這些生物身上，發現了有助於治療癌症等疾病的化合物，在未來，深海可能有助於我們發現更多診斷或者治療疾病的工具。
此外，在馬達加斯加以東大洋底部的熱液噴口生活的一種名為鱗角腹足蝸牛的生物，這種蝸牛的外殼有著堅硬的三層結構，科學家正在研究它的外殼，並預期未來應用於改良汽車車身、運動裝備等。
鱗角腹足蝸牛目前為止只在馬達加斯加的三處海底熱液被發現蹤跡，是世界上心臟與體型比最大的動物。
但是，深海熱液生物正在面臨著深海採礦的威脅。熱液噴口附近蘊藏的金屬也吸引了採礦業的注意。一些礦業企業表示他們“需要那些在深海海底勘探出的金屬和礦物”。“失落之城”和其他多個熱液場都被劃入了探礦區；鱗角腹足蝸牛，也因此成為了首個因採礦威脅而被宣告瀕危的深海動物。
熱液生態系統蘊藏的獨特的生態和科研價值，顯然是常規的金屬礦產開採所無法比擬的。金屬固然是重要的生產材料，但這真的值得以破壞某一獨特的生態系統為代價嗎？
不走尋常路：沒有陽光也一樣茁壯成長的亞馬孫珊瑚礁
2016年，科學家們首次確認，隱藏在亞馬孫河口渾濁的水域之下，從巴西西北部海岸伸延到法屬圭亞那，生長著一片巨大的珊瑚礁系統。這片珊瑚礁僅在巴西海域就佔據了大約5.6萬平方公里的面積，很可能是地球上最大的珊瑚礁之一。
提到珊瑚礁，一般我們立刻腦補的，都是明媚的陽光、清澈的海水，和生長在其中色彩斑斕的珊瑚和海洋動物。確實，珊瑚礁的生長條件“門檻”是很高的，一般需要滿足這三點：
- 溫度：最適溫度一般為攝氏24.5-28.3度；
- 鹽度：常見的珊瑚最適合生長的海水鹽分濃度在大約3.45%至3.64%之間；
- 光照：要有充足的陽光，珊瑚的生長需要互利共生的生物活動，它們需要浮游植物的光合作用提供氧氣。
2014年5月17日，印度尼西亞，科莫多國家公園珊瑚礁的日出 © Paul Hilton / Greenpeace
而大河入海口一般含有大量植物、動物的屍骸及其他雜質，渾濁的水質會阻擋陽光射入海水，進而影響水中植物的光合作用，所以，科學家們從沒想過竟然能在亞馬孫河這樣大型河流的入海口，發現生活著物種豐富、生機勃勃的珊瑚礁。
亞馬孫珊瑚礁在缺乏陽光，鹽度也不適宜的情況下茁壯生長的“秘密”，主要歸功於它們能夠利用細菌，從二氧化碳和充滿氨、鐵、硝酸鹽的水中，生產出有機物質和能量。與“失落之城”類似，這種特殊的生長環境，也造就了許多未知生物物種的誕生，具有巨大的生態價值。
2019年9月24日，位於水下100米的亞馬孫珊瑚礁 © Alexis Rosenfeld / Olivier Bianchimani / Greenpeace
由於能見度低且位處眾多洋流交匯處，在2016年被發現以後，還沒有人類潛水探訪過亞馬孫珊瑚礁。而這次，藉助綠色和平“從北極到南極”的全球科考，有六位專業潛水員克服重重困難，近距離記錄了亞馬孫珊瑚礁的“真容”。
而在本期節目裡，你也能看到這些來之不易的珍貴影像：
與“失落之城”一樣，亞馬孫珊瑚礁也面臨著“剛剛被世人發現，就可能要遭到破壞”的命運。對這片珊瑚礁和生物造成巨大威脅的，是對石油的持續勘探。
石油勘探造成的環境影響是多方面的：安裝石油鑽井平臺不但會威脅珊瑚礁系統，還會製造足以讓海洋動物迷失方向的巨大噪音，從而改變在這裡生活和繁殖的動物的生活軌跡。此外，一旦發生石油洩漏事故，也將對這些自然生態系統和沿海居民的生活造成不可逆轉的破壞。
而燃燒化石燃料又會令海洋和地球變暖、水溫升高，最終導致珊瑚礁白化，使那些以珊瑚礁作為棲息地的生物深受其害。在這個過程裡，人類自身也將受到傷害，因為我們呼吸的一半氧氣來自海洋。
2020年3月8日，澳大利亞大堡礁，已經白化的珊瑚礁 © Christopher Brunner / SkyReefPhoto / Greenpeace
儘管，在全球支持者的幫助下，綠色和平已經成功地將亞馬孫珊瑚礁區域的5個油田規劃移除，但是我們還有許多工作要做，有284個新的項目正在招標，其中許多都位於這片區域。
海底並非一片荒蕪，而是一個豐富多彩的世界。我們對深海的瞭解還很少，所以我們真的不知道現在的每一項勘探、開發活動，到底會給這個水下世界造成怎樣的影響。我們很有可能會因為這些活動，而永遠地失去進一步探索和發現的機會。
但是，我們也有機會在開發活動之前，採取相應的保護措施，避免“失落之城”、亞馬孫珊瑚礁在內的珍貴的海洋生態系統受到不可挽回的破壞。
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此項目已在北京獲得臨時活動備案
[1]Woods Hole Oceanographic Institution., https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/seafloor-below/hydrothermal-vents/
[2]NOAA: Submarine Ring of Fire 2004 - Mariana Arc., https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/04fire/
[3]http://www.lostcity.washington.edu/file/Carbonate+chimney+growing+from+serpentinite+cliff
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