二、冷水坑或冷水泉生態系(Cold Seep or
Cold Vent)
1.
1984年於墨西哥灣3200公尺海底無意間發現的另一種生態系,後來陸續發現許多處。全球各海域已發現上千個,光是中國近海就發現有7個,南海海域分佈6個,東海沖繩海槽1個。
2.
2015年「海馬」號遙控無人潛水器(ROV),在珠江口盆地西部海域,發現了海底巨型活動性冷泉,被命名為「海馬冷泉」。
3.
能源不是地熱而是海底滲出的甲烷(methane)、甲烷水合物(methane hydrate) 以及硫化氫(H2S)。
4.
所滲出之甲烷溫度與周遭海水溫度同樣冰冷,所以稱為冷水坑。冷水坑常發現於海洋板塊邊緣之處(Tectonic plate boundaries)。
圖01. 橙色的甲烷水合物(Methane
Hydrate)本身已是難得一見的奇景,1997年又發現正在吃甲烷水合物上細菌的多毛蟲(Hesiocaeca methanicola)。(The worms graze
on the bacteria growing on the surface of the methane ice.)
圖片來源:
圖02. 在墨西哥灣3,200公尺的深海,1984年發現一個鹽水湖。因為湖水的含鹽量比海水高3~5倍,比重自然比海水大,而形成此特異的鹽水湖(Brine Pool)。湖岸滿佈著蚌殼(mussels)。
圖片來源:
https://imgur.com/gallery/yyLDj
Life at Extremes: Biology of Brine Pools and Methane Seeps |
Nautilus Live
(極端環境下的生命:鹽水湖的生物及甲烷滲出|Nautilus Live)
4分26秒的短片,前3分26秒介紹鹽水湖畔的蚌殼;後1分鐘介紹薩摩羽織蟲。
|
5.
冷水坑主要發現於海洋板塊的邊緣,滲出的氣體不像黑煙囪那麼猛烈而短暫,它是一種持續穩定而長久的噴發,也因此其生態系的物種就不需要快速生長,快速性成熟。像冷水坑群聚中的薩摩羽織蟲(Lamellibrachia luymesi),生命期估計可達到200~300年,是已知最長壽的無脊椎動物。
6.
冷水坑生態系也是以細菌為生產者,例如以甲烷為營養的古老細菌(methanotrophic archaea),主要的動物種類是缀錦蛤、貽貝和薩摩羽織蟲。
7.
細菌將由地底滲出的甲烷及硫化氫轉換成有機養分。
8.
細菌互利共生於綴錦蛤及貽貝的鰓部,或互利共生於薩摩羽織蟲體腔的營養體(Trophosomes)中。
圖03. 冷水坑長壽的薩摩羽織蟲(Lamellibrachia luymesi),也屬於鬚腕動物門,估計可存活200~300年。
圖片來源:
Deep Sea Cold Seep (深海冷水坑)
影片中提及薩摩羽織蟲也有牠的實際影像!還提到薩摩羽織蟲的年齡是如何估算出來?
|
圖04. 冷水坑群聚(Cold Seep
Community)的卡通圖。
Methane gas bubbles—甲烷氣泡 ; Chemosynthetic bacteria—化合自營菌
Methane gas hydrate—甲烷水合物 ; Tube worms—薩摩羽織蟲
Mussels—貝殼
圖片來源:
深海熱泉生態系與冷水坑之比較表
主 要 能 源
|
主 要 生 產 者
|
生態系的壽命
|
|
深海熱泉生態系
|
硫化氫(H2S);地熱
|
嗜硫古老細菌
|
數年~數十年
|
冷水坑生態系
|
甲烷(CH4)
|
嗜甲烷古老細菌
|
數百年以上
|
Cold Seeps and Methane Hydrates (冷水坑以及甲烷水合物)
海底滲出的甲烷(Methane)是整個冷水坑生態系能量的來源。
甲烷水合物是如何形成?
海床蘊藏量比石油更多的甲烷,可能成為明日的能源!
|
沒有留言:
張貼留言