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第30章 海底之谜(1)

生死未卜的死海

死海不是海,而是一个内陆湖,它位于西亚南端,全长75公里,宽15公里,海拔392米。在希伯来语中,死海被称为“盐海”。这是因为死海的含盐浓度为22%,比一般海水高8.9倍,是世界上含盐分最多的一个水域。

在死海这样高盐度的湖水中,不仅没有鱼虾,甚至四周岸边的任何植物都不能生存,鱼儿顺着约旦河邀游,但只要接触到死海的水,就会立即死去,人们只要尝尝这时的水,舌头就会感到一阵刺痛。由于水的密度大,游人们可以像躺在床上一样舒适地仰卧在水面上。

长期以来,在死海的前途命运问题上,一直存在着两种截然不同的观点:一种认为,死海在日趋于涸,不久的将来,死海将不复存在,死海的前途是“死”定了;另一种观点则认为,死海并非是没有生命的死水,而且它的前途无量提未来的世界大洋。

持前一种观点的人认为,在几千年漫长的岁月中,死海日复一日、年复一年地不断蒸发浓缩,湖水越来越少,盐度越来越高。加上那里终年少雨,夏季气温高达50℃以物资源的宝库,人类应该很好地保护它。

但随着海洋开发利用的范围不断扩大,带来了不利于海洋自然环境和自然资源的一些影响,甚至造成严重破坏。最突出的是,有些海域的鱼类资源量急剧减少,有些海洋珍稀动植物濒临灭绝,这引起了人们的高度重视。

为了保护海洋环境,促进海洋资源可持续发展,许多沿海国家建立了海洋自然保护区。这是一种对海洋自然环境和生态系统、珍稀动植物的栖息地、重要的自然历史遗迹及具有特殊价值的海域、沿海区域和海岛等加以保护的自然区域。

建立海洋自然保护区,能够保留一部分海域自然状况,使之尽可能不受人类干扰,使各种海洋生物拥有良好的生存环境,能够保护一些海洋珍稀动植物、濒临灭绝的海洋生物继续生存下来。

建立海洋自然保护区,对海洋资源的开发利用、科学研究、文化教育和旅游业都有重要意义。在国际上,常以海洋自然保护区建设来衡量一个国家的海洋保护事业水平和文化程度。

早在1935年,在佛罗里达州南部的一个海区,美国就建立了海洋自然保护区。1938年,澳大利亚又在大堡礁建立了海洋公园,已是很大的海洋自然保护区。

从1972年开始,中国建立与海洋有关的自然保护区,1995年正式颁布《海洋自然保护区管理办法》,现已建立国家级海洋自然保护区10多个,受到保护的对象有珍稀动物海龟、文昌鱼,海岛上的蛇类、鸟类,海岸自然景观,红树和珊瑚礁等。

海洋奇景

沙漠下的大海在世界上最大的沙漠撒哈拉沙漠下,勘察人员发现有一个大海深藏于地下4000米处,个别地方只有50~100米。地下海水的储量达30万平方公里,相当于尼罗河12年入海总流量。

海底风暴在离新西兰不远的大西洋中,发现一种奇怪的海底风暴。海底风暴发生时,这里流速将骤增到每秒3米,这相当于陆地上时速100公里的台风。这时,沉没在三四公里深海的船只和其他形形色色的物体,都被抛向空中。目前,产生这一自然现象的原因尚不明确。

海中飞碟在大西洋发现一处海中”飞碟”,直径达80公里,在飞速旋转时,竞吞进了大量鱼虾。大海中的“飞碟”比空中“飞碟”大得多,已经发现的约有340个。它们大多诞生于大江、大河、大湖通海的出口处,远海与大洋的相交处。这种海中“飞碟”是由一种特殊的水组成。这种从温度、含盐量、密度、比重到所含的化学物质都与周围海水不同,因而呈现为一个边缘分明的“独立体”,并随海流和漩涡,一边前进,一边高速旋转,而在长达10年中往往并不解体。

海底舞池在太平洋中离海面几十米至几百米的海底,有500多个“海底平顶火山”。由于千万年的岁月,潮汐、波浪、海流、漩涡和飓风等,把火山顶的熔岩一层层削去了,上面变成了一个个浑圆、光滑、平整的大广场,又因外层坚硬的岩石形成一圈高出的窄边,酷似一座座华丽的舞池,故戏称“海底舞池”。

火海奇观印度安得拉邦马德里斯海港,几年前一阵飓风过后,海面上突然燃起了熊熊烈火,将周围数十里照得通亮,形成了难以解释的火海奇观之谜。后来,终于发现是由于时速高达200公里以上的飓风,与海水摩擦时,水分子的氧原子和氢原子分离,并由于飓风里的电荷作用,使氢发生爆炸,因而形成一片火海。这次火海所释放的能量,相当于200颗氢弹爆炸的能量。

火星夜潮我国江苏省连云港市羊山岛海域,每当夏秋之交的夜晚,只见潮浪峰上一片火光,萤萤耀眼,随波起伏跳跃,恰似坠落的繁星。偶有轻舟滑过,只见船舷、木橹上亦飞溅起簇簇金星。人跑到海边沾上海水,也会发现鞋帮、脚印都闪着火星,仿佛置身于天街夜市。其实,火星潮是海洋生物的一种发光现象。海水中许多会发光的浮游生物随着风推浪涌,飘移到近海地区,浮游在海水表层,形成火星潮奇观。

神秘漩涡在挪威博多城附近平静的海面上,每日准时出现4次神秘而巨大的漩涡,人们称之为萨特漩涡。漩涡来临时,海水如翻江倒海般翻腾旋转起来,那逐渐形成的千百个小漩涡,越来越大,越转越急,随后合并为一个大漩涡,直径10多米,深陷10米以上,并发出阵阵呼啸声。每逢旅游季节,这一漩涡奇观总会招来世界各地许多游客。在日本小笠原群岛东面400公里的太平洋中,发现半径宽达100公里的大漩涡,从500米的深海到水面,有一个水柱旋转不停,涡流中心以每秒3厘米速度向西移动,先以顺时针方向旋转,约100天后,则改以后向旋转,反复交换。大漩涡中,行船会有危险。

无穷的水底宝藏

海洋底部是地球上惟一未经勘探清楚的地方。早在本世纪初,海洋学家已开始全面勘测世界各地的海床,许多海底的资料却是近20年才为人所知的。在众多惊人的发现中,最奇妙最令人意想不到的,要数海洋深处的温泉。

在海面下1里或更深的地方,有些泉眼喷出的热水,温度高达华氏660°,将周围的海水加热至华氏45~620°。在这样深的海底,水温一般是华氏36°左右。20年前,这些温泉不为人知。如今,科学家正研究这是否宝贵矿物的新资源。

海底温泉出现在地球板块间的裂缝,以太平洋和大西洋海底地壳裂缝较深的地方为多。寒冷的海水流进裂缝,深入海床下4里或更深处,在地壳内部遇上炽热的岩浆,加热到沸点以上,再从海床涌出,形成温泉。

高压的热水穿过岩层涌上来,析出镁和硫酸纳入地壳,同时从地壳吸取钡、钙、铜、铁、锂、锰、锌以及其他矿物。温泉水涌出海床,遇上寒冷的海水,就把矿物析出,在海床上积聚起来。许多巨型的矿物堆约高180尺,约宽600尺。有些泉眼的周围,长期积聚下来的硫化物形成高窄的烟囱状喷水口,这就是海底“黑烟囱”。

科学家对这些堆积物很感兴趣,发现有些由海床演变而成的陆地也有类似的矿体。举例来说,在塞浦路斯一个岩石断面之内,就有90种不同的硫化铜、硫化铁、硫化锌矿床。假如科学家能摸清水底矿体的形成规律和地点。那么,日后要知道由海床变成的陆地上哪里埋有矿藏就容易得多了。

从前,开采海底矿藏似乎并不划算。如今科技不断进步,陆地上的矿藏又日渐减少,深海采矿越来越有吸引力。

海底采矿很可能在红海首先进行。由于沙特阿拉伯在慢慢移动,逐渐远离非洲苏丹海岸,红海的海床不断扩大。距沙特阿拉伯主要港口吉达港西北不远处,有一个面积23平方公里的海底盆地,名为阿特兰提斯二号海渊,底部的沉积物厚达80尺。苏丹和沙特阿拉伯合作组成红海委员会,共同研究开采这些沉积物的可能。据估计,这些沉积物中的29%是铁,5%是锌,此外,还有少量的铜、银和金。一些国家还表示有意开采太平洋和大西洋的海底矿藏。

有人估计,每年从海底温泉喷出来的水,等于美洲亚马逊河的年流量。每过1000万年,海洋中每一滴水都会流经温泉口,把地壳里的稀有矿物源源不绝地带出来。如果能加以开采,人类就永远不愁矿物短缺。

瓜马斯海盆

1980年,美国圣地牙哥斯克利普斯海洋研究所的龙斯代尔博士,乘考察船“梅尔维尔”出海,探索在加里福尼亚湾出火山活动升上海床的矿物。他从1里深的瓜马斯海盆盆底挖出沉积物,发现其中不但含有他想找的矿物,还带着一股石油气味。

1982年,龙斯代尔和几位同事乘深海潜艇“阿尔文”号再加探索,此行的成果更令他们喜出望外。他们从没想到会发现奇迹:一串串天然气泡和小油滴不断从海床冒起,那是天然的海底炼油厂!

加里福尼亚湾是地质学家所称的“年轻”海盆。过去300万年来,较老、较厚的北美洲大陆板块,一直缓慢地挤压较年轻、较薄的太平洋板块。这种活动通常会引起火山爆发,但是许多河流把大量沉积物冲进加里福尼亚湾,压制了火山的活动,因此熔岩不能涌出,转向四周漫流,逐渐冷却。

加里福尼亚湾的沉积物富于河水带来的有机物质,同时含有无数浮游生物和其他海洋生物的遗骸。下层的熔岩放出大量热能。上层的新沉积物和1里深海水又造成强大压力,合起来就像一个巨型压力锅,将当中的沉积物熬成“年轻”石油层。结果,在别处需时几百万年才形成原油,这里只几十万年就产生了。

瓜马斯海盆的地理环境特殊,这些原油得以就地提炼。由于地壳板块移动,瓜马斯海盆下面的岩石出现许多巨大裂缝,海水深深渗人地壳。海水遇到地底下炽热的熔岩,就会上涌,沿途将地壳的矿物质溶解,带上海床。这种饱含矿物质的溶液涌到海床后,迅速受寒冷的海水冷却,析出矿物质,这就是龙斯代尔1980年要找的矿物质。

这种溶液流经年轻油层时,将原油加热,情况跟普通炼油厂没多大分别。原油受热,上升到海床下面较冷的地方,冷凝成焦油、石油和天然气。这个程序与炼油厂内的原油加工过程完全一样。最后,重油、焦油以及从地壳中带上来的矿物一同给挤到海床的沉积层中,轻油和天然气则浮出水面。

今后,科学家也许能模仿瓜马斯海盆,创出一种压煮方法,把有机物炼成石油,借以缓和能源短缺。

海上的淡水

水,水,到处都是水,

甲板却全都干缩;

水,水,到处都是水,

没有一滴可以喝。

18世纪末英国诗人柯尔瑞基著名作品《古舟子之歌》里,老水手发出这样的感叹。这位老水手假如懂得海上取水的诀窍,大可以把水桶吊下去,从海里打起淡水来,解除干渴之苦。

海上淡水其实来自雨水。陆地上的雨水到海底下面,在海床上形成喷泉,就会出现海上淡水的奇迹。这种现象的成因是两层不透水的岩石夹着一层多孔的白垩或石灰岩,形成地下蓄水层,一直伸展到海底之下。

淡水沿着蓄水层渗到海床下面,所受压力极大,只要海床有裂缝,水就往上涌。这些淡水温度极高,不含盐分,密度低于海水,因此不会和海水混合,而会浮到海面,形成一泓泓淡水。

几百年前,就有人知道海中有淡水喷泉了。15世纪,有一位阿拉伯航海家就曾记述过波斯湾巴林海岸外的淡水喷泉。此外,美国东南海岸、英国海岸、爱尔兰海岩外也有淡水喷泉。

老水手假如正好航经那些地方,要找一滴可以喝的水,绝对不成问题。

海底奇珍

世界著名的珍珠产地有日本海、波斯湾、印度和斯里兰卡之间的马纳湾、江海,以及澳洲东岸外的大堡礁都盛产珠贝。

从珠母贝的外表很难看出里面竞藏有珍宝。珠母贝的外壳呈暗褐色,稍带苍色,壳面粗糙,里面是湿润滑溜的内,由套膜包着。为了保护细嫩的肉,大自然赋予珠母贝一种本能,就是由套膜分泌一种称为珍珠质的东西,在外壳内壁形成光滑的保护层,称为珠母层。

珍珠是由珠母层形成的。珠母贝觅食稍微张开两壳,吸进海中微小的浮游生物,偶尔也吸人异物,例如沙粒或贝壳的碎屑。为了不让这些异物伤害自己,就用一层层珍珠质把它们包裹起来。有时候,在珠母贝体内会发现被珠母层包得严严密密的小鱼。

珍珠大多呈白色或淡红色,也有许多颜色,视珍珠质的色素而定,其中以黑色、蓝色和金黄色的最珍贵。

珠母贝并不是都藏有珍珠。平均来说,3吨珠母贝中只有三四个藏有好珠。19世纪末至20世纪初,日本人发明了一种可靠的珍珠养殖法。如今,只要加入一点人工刺激物,几乎所有珠母贝都能产珠。

方法是把一个球形刺激物放进珠母贝体内,然后把珠母贝放在养殖场中,小心照料,经过3~6年,珍珠就形成了。

人工培养的珍珠和天然珍珠的形成过程基本相同,因而两者极其相似。如要分辨,须把珍珠剖开,或用x射线照射;珠心是球形的就是人工培养的。

至于人造珠,质地各有不同。有些用海螺、珊瑚、珍珠母等优质材料制造;有些则不过是玻璃珠,外面涂上称为珍珠箔的含鱼鳞溶液。人造珠虽然几可乱真,但是重量与天然繁殖或人工培养的珍珠不同,而且外表较为平滑,日久会失去光泽,售价当然便宜得多。

假如仍在摇篮阶段的遗传工程学将来取得重大进展,说不定可以把珠母贝的套膜组织养在试管里。果真如此,人工培养珍珠的成本将大为下降,世人就能以十分低廉的价钱买到实验室培养出来的珍珠了。

“海市蜃楼”是怎么出现的

几年前的一天,德国北海库克斯港平静无风,在街上玩耍的一个男童,奔回家里激动地对母亲大声说:“妈,天上掉下一个岛来!”妈妈听了不禁哑然失笑,等她向窗外一看,脸上的笑容顿然消失,在她的眼前,近岸的海姑兰岛倒挂空中。沿岛的红岩悬崖绝不会错认,岸上的沙丘和别的细节全都清晰可见。那个岛就像天上有双巨手把它倒提悬在半天空,似乎随时都可能坠毁。海姑兰岛当然没有坠下,那是海市蜃楼。傍晚时分,空中的幻像消失了,孩子的恐惧也消除了。

海市蜃楼是特殊大气情况下产生的光幻视。假定有个沙漠,太阳把沙晒热后,沙子上方最低层的空气也热起来。在这一薄层热空气的上面。有许多层较冷的空气。因为热空气密度比冷空气低,光线通过热空气要比通过冷空气容易。光线通过不同密度气层的边界时,方向改变,产生折射,造成蜃景。蜃景既非想像,也非幻觉,而是晴朗天空的折射像。

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