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大难临头,海洋生物哪里逃?

迄今为止,火山爆发和地震仍然会给人们带来重大的人员伤亡和财产损失,灾难发生时,人们只能仓皇逃跑。但是,其实更频繁的地质活动发生在海洋里。面对天灾,海洋居民们又是如何应对的呢?

  幸福家园秒变地狱

  在不见天日的深海,海底火山是许多生物的幸福家园。火山口时刻喷发着“黑烟”,烟雾热流将冰冷的海水加热成温泉,烟雾里含有丰富的硫化铁、硫酸钙等矿物质,吸引来许多能代谢硫化物产生能量的细菌,以它们为食的甲壳类动物和鱼类闻风而至,一个生机勃勃的“大家庭”就这样形成了。可是,平静的表象让它们忽略了潜在的危险——火山喷发的不总是温和的黑烟,还有炽热的岩浆。

  与陆地上的火山活动相似,当岩浆从地幔深处上升到地表时,随着上升过程中压力的降低,岩浆中溶解的大量气体突然释放,就像突然打开摇晃后的可乐瓶一样,火山会发生爆炸性喷发。但是在水下,岩浆露出地表后仍然面临着巨大的海水压力,使得海底火山的爆发不会像陆地上那样壮观。如果喷发发生在水下非常深的地方,岩浆与冷海水接触并很快冷却,水会变得很热,但不会变成蒸汽。不过如果水足够浅,岩浆就会开始加热水,然后将水转化为蒸汽,并发出巨大的噪音。

  火山在海底爆发,直接对附近海域的海洋生物,特别是活动范围不大的海洋生物,如珊瑚礁、头足类、甲壳类、腹足动物以及生活在珊瑚礁中的砗磲,造成毁灭性打击——它们会被煮成一锅“海鲜汤”。即使距离很远,烧开水发出的噪音也会惊扰海洋生物们的正常生理活动,导致它们茶饭不思。

  在水下喷发的火山灰不会传播很远,然而,火山羽流被喷射到大气中,使得其中的火山灰被进一步运输,然后沉积到附近的海洋中。火山灰与海水融合,形成酸性物质,污染海洋。如果火山灰落入水中的数量很大,它可能会覆盖在珊瑚礁上,阻碍珊瑚吸收阳光,将导致珊瑚礁白化。而且,随着“住房质量”下降,那些在珊瑚礁中寻求保护和食物的鱼类等“租客”们也将选择另觅居所,从而破坏食物链和生态环境。

  太平洋岛国汤加的瓦瓦乌群岛附近海域是非常有名的座头鲸种群交配繁殖地,每年6月到10月都有无数游客慕名而来,与鲸共游。但是,2022年1月,这里的海底火山发生了剧烈爆发,对附近海域水质造成污染。水生植物的减少、海洋微生物的减少,都会迫使以此为食的海洋动物们迁徙到其它海域,另寻生处。如果座头鲸也另寻出路,当地经济会遭受再一次打击。

  被地震摧毁的幸福家园

  2016年11月,一场7.8级的强震发生在新西兰南岛近海处,地震引发的海啸抬高了珊瑚礁,海底上升了约两米,大量的龙虾和贻贝等生物不幸搁浅,露出水面的海草等水生植物也难逃一劫。小型海洋生物的死亡引发了一系列严重后果。

  离震中不远的地方,有一个大型海洋动物的乐园——凯库拉海峡。由南方来的寒流与北方来的暖流在凯库拉海峡汇合,从海底卷起大量的营养物质,吸引来大量浮游生物。鲸鱼、海豚和海狮把这里当作最佳的捕食地点,因而大量聚集在这里繁衍生息。可是地震破坏了这一切。

  科学家追踪了在凯库拉海峡出没的42头鲸鱼,他们发现地震后该地区的鲸鱼数量并未发生变化,但是它们改变了觅食方式。与地震前相比,鲸鱼潜水觅食前的准备时间增加了约25%。科学家猜测,这可能是因为,海床抬升之后,小龙虾等生物不再能随潮水进入附近海域,鲸鱼们遍寻不着原本随处可见的美味,只能忍饥挨饿或花费更多的体力觅食。

  此外,海底地震也可能对生物产生严重的间接影响。就像陆地地震导致地面分裂和山体滑坡一样,海里发生地震时,海底也会出现裂缝和山体滑坡,大量泥沙从高处倾倒而下,将低处完全覆盖,底栖生物还没有反应过来就被“活埋”了。同样,珊瑚礁也会受到地表变化和泥沙倾覆的影响,大面积死去,并随之引发生物“搬家”、生态失衡的一系列现象。2018年的印尼龙目岛地震后,人们就发现当地珊瑚礁中的生物密度大幅下降。

  除了地震本身带来的灾难外,其衍生产物——海啸,也会改变海洋环境。海啸是由地震、海底滑坡和火山喷发引起的海底突然垂直偏移的结果,当波浪接近海岸和浅水区时,就将由于触及海底而导致海浪高度增加,从而产生海啸。

  当海浪到达相对较浅的水时,速度减缓,导致海浪变得更高,海浪将大量的海洋动物抛到陆地上,海洋动物们在陆地上动弹不得,慢慢渴死。数以百计的入侵物种会“乘坐”海浪,传播到新的栖息地,造成环境破坏。当海浪回落时,它可能会将陆地的许多物质带回大海,其中可能包括各种有毒化学物质。海浪还会搅动沉积物,从而以多种方式影响水的清澈度和水质,对沿海海洋生物有害。

  海啸还会对海洋生物的栖息地造成毁灭性的影响。珊瑚礁是许多鱼类和其他海洋动物的家园,被认为是海啸的“天然防波堤”,但随着海啸撞击珊瑚礁,它们也会遭受巨大破坏。红树林和浅水海草床也是许多鱼类的重要栖息地,可能会被彻底破坏。

  “灾后重建”的全新家园

  不过,火山和地震为“海洋居民”带去的也不全是坏处,它们也可能会为海洋居民建造一个更美好的新家园。

  2015年12月,科学家在太平洋马里亚纳海沟附近发现了一个玻璃花园,它就像是一个资深艺术家精心打造的作品:底座是形状规整的黑色方石,上面陈列着奇形怪状的“雕像”,有含苞待放的“花骨朵”,有争奇斗艳的“墨菊”,还有向远方无尽延伸的“菟丝子”……这个美丽的花园是谁的杰作?科学家得出的结论让人难以相信,他们认为这是海底火山一手打造的。

  2015年的某个时候,马里亚纳海沟边缘的一个海底火山经历了一次大规模的喷发,喷发出熔融的岩浆缓慢进入周围的海洋。当高温岩浆遇水时,它开始快速冷却,有的凝结成枕头状的岩石,为鬼斧神工的艺术品提供了稳定的底座;有的冷却成一缕缕黑色卷须,凝固后悬挂在太平洋底黑暗的“陈列室”中。枕头般的岩浆构造覆盖了海面以下4500米深的海沟底部,蔓延出去7300米。经过剧烈的喷发后,火山又进入了平静期,开始缓慢地释放温暖的黑烟,生物利用通风口的热量,创造出一个新的生态系统:2016年4月,生活在热液喷口的常见生物种类,如贻贝和龙虾,开始回归,数量还不少;但不移动的物种,如海葵和海绵,则还未见踪影,它们通常需要更长的时间才能恢复如初。

  对于远离大陆,相比近海缺少营养盐和有机物来源的海洋盆地、海沟等环境来说,地震或许是难得的“补给”机会。2016年新西兰凯库拉海峡发生地震后,科学家发现,地震在极短时间内重新塑造了峡谷地貌,同时推动了沉积物和有机质从大陆向深海转移的进程,为海洋生物更新了补给,使它们在短时间内完成了一次“大换血”。

  地质学家采集了峡谷的泥沙和砾石,发现地震后峡谷顶部覆盖了新鲜的富有有机物的粘稠泥土,这是由地震引发的强大的含沙水流重塑的,海啸将地底深层的泥沙翻到上层,又将不同海域的泥沙进行了调换。生态学家发现,深海群落的恢复速度可能比我们原先想象的要快,地震后不到一年的时间,曾经在峡谷顶端占据主导地位的动物重新开始在海底建造家园,在峡谷的某些地区,海胆和海参等小型生物的密度很高,还有大量的鱼类在海床上游动,它们似乎对新家园适应良好。

  其实,海洋并不是一片平静的乐土,与陆地相比,海洋居民们也许面临着更加复杂多变的环境,好在,海洋居民已经能很好地应对这样动荡的生活了,如果没有人类干扰,它们的“灾后重建”工作能完成得更快更好。

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