加拉帕戈斯群島 以其奇異的生物群而聞名，包括 藍腳鰹鳥、巨型陸龜 和航海鬣蜥。但群島周圍的水域也充滿了生物多樣性，包括近 3000 種生物，從小型企鵝到巨型鯨鯊。
現在研究人員在加拉帕戈斯群島又發現了一個生命多樣性的寶庫，這次是在海浪下 400 多米的黑暗、寒冷的世界中。該團隊使用遙控潛水器 (ROV) 對兩處原始的冷水珊瑚礁（其中一處有八個足球場那麼大）和 兩座水下火山 或海山進行了高解析度測繪。這些深海珊瑚礁可能已有數千年曆史，棲息著鯊魚、魷魚和各種其他生物。
紐芬蘭紀念大學漁業和海洋學院專門研究海底測繪的研究員凱瑟琳·羅伯特說，這項新發現詳細展示了該地區被忽視的 冷水珊瑚 品種。羅伯特率領一個國際合作團隊，乘坐非營利性施密特海洋研究所的研究船Falkor (too) 號進行了為期 30 天的測繪探險，該探險於 9 月開始。（此前，該船的探險記錄了 小章魚在令人驚訝的深海育兒場孵化 和 海底熱液噴口下的奇異生態系統。）
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海星纏繞在岩石垂直壁上生長的珊瑚結構中。它們是在探險中最深的一次潛水中記錄到的，地點位於加拉帕戈斯群島費爾南迪納島以西，ROV SuBastian 在一座活火山附近的裂谷帶下潛。圖片來源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
珊瑚礁和海山位於加拉帕戈斯海洋保護區 (GMR) 內，該保護區是東太平洋的一部分，面積約 133,000 平方公里。該區域位於厄瓜多以西約 1,000 公里處，位於三大洋流的交匯處；由此產生的漂流生物和營養物質的湧入幫助它發展成為地球上生物多樣性最豐富的海洋棲息地之一。
人們對 GMR 深處的生態系統知之甚少，因此該團隊的主要目標之一是繪製它們的佈局。羅伯特表示，大多數深海測繪都使用聲學方法，因為聲音比遠處的光更容易在水中傳播。但在較近的距離，使用雷射束而不是聲波進行測量可以建立海底崎嶇地形的更高解析度地圖。因此，該團隊部署了 ROV SuBastian，使其足夠接近以將雷射束反射到位於水面以下 370 至 420 米之間的兩個珊瑚礁上。
在加拉帕戈斯新發現的原始珊瑚礁 Cacho De Coral 上的生物多樣性區域（包括珊瑚、甲殼類動物、海膽、海葵等）。圖片來源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
當 SuBastian 探索珊瑚礁時，研究人員使用尖端的雷射掃描技術繪製了這一隱藏環境的地圖，解析度高達 2 毫米。這些地圖非常詳細，以至於研究船上的科學家可以精確定位單個動物，並辨認出珊瑚解剖結構的細微細節。
羅伯特說，當研究人員未來重返該地點時，他們甚至可以使用這種測繪技術來測量珊瑚難以捉摸的生長速度。“冷水珊瑚生長非常緩慢，就像幾毫米一年，持續數百年，”她說。“如果你想看到珊瑚生長，你真的必須能夠擁有我們的雷射掃描器能夠提供的真正高解析度。”
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雷射掃描顯示一隻海葵棲息在岩石上，左側有一小片冷水珊瑚。圖片來源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
這些珊瑚礁的巨大尺寸——一個覆蓋了海底 800 米長的延伸區域，而另一個跨越了 250 多米——讓研究人員推測珊瑚在這裡已經生活了數百年，甚至可能數千年。
與眾所周知的在溫暖、陽光充足的水域中茁壯成長的淺水珊瑚礁不同，冷水珊瑚在水面以下數百至數千米處茁壯成長——通常在寒冷、幾乎沒有光線的水域中。這些珊瑚的珊瑚蟲不依賴光合藻類獲取能量，而是捕捉漂浮在水中的微小生物。這使它們能夠構建茂盛的珊瑚花園，就像黑暗中的綠洲。
當團隊繪製珊瑚礁地圖時，他們識別出 40 多種不同的冷水珊瑚，其中一些覆蓋著卵。珊瑚上也爬滿了生物，包括蹲龍蝦、羽毛狀海星以及密密麻麻的海葵和海綿。幾種魚類在珊瑚礁中巡邏，包括鰩魚、鯊魚和鼠魚，它們的巨大翠綠色眼睛收集了這些墨黑深處可用的微弱光線。科學家們還在珊瑚礁上方發現了各種游泳的動物，包括草莓魷魚，它們的不對稱眼睛幫助它們同時搜尋上方和下方的獵物。
海星和小蝦是在費爾南迪納島以西新發現的珊瑚礁及其周圍棲息的生物之一。圖片來源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
當 SuBastian 收集這些深海居民的樣本時，Falkor (too) 號上的科學家測量了該區域的洋流和水況。這兩個新珊瑚礁都位於水柱中氧氣濃度較低的層。羅伯特說，未來需要進行更多工作來確定深海珊瑚為何會聚集在這些區域。
她認為，新珊瑚礁的發現是瞭解和保護整個東太平洋這些鮮為人知的海底環境的重要一步。雖然 GMR 珊瑚礁受到保護，但其他類似的生態系統可能受到深海採礦等活動的威脅。正如羅伯特所說，“我們需要知道這些珊瑚礁在那裡，然後才能意識到我們可能會失去什麼。”