本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
多年來,死海表面的漣漪暗示著在其含鹽量極高的水面之下發生著神秘的事情。但在一個潛水時意外吞嚥海水可能導致瞬間窒息的湖泊中,沒有人急於查明那可能是什麼。
今年,一些勇敢的潛水員改變了這種情況,偶然發現了一個地質和生物寶藏,並將其拍攝成影片。我們稍後會詳細介紹。
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這裡是死海。正如您所看到的,它看起來非常死寂。海中沒有植物、魚類或任何其他可見的生命。它的鹽濃度高達 33.7%,是海水的 8.6 倍,而海水的鹽度僅約為 3.5%。水邊覆蓋著鹽的石頭是這方面的一個很好的線索。因此,死海以其人體浮力特性而聞名,因為進行探索性浸泡的人通常會發現自己高高地漂浮在水面上。
死海也是地球上的最低點,並且每年都在下降,因為原本應該從約旦河流入以填滿死海的水被轉移以解以色列、約旦和巴勒斯坦的乾渴。每年,湖面下降超過一米。如果這種情況持續足夠長的時間,死海可能會面臨 歐文斯湖 和 鹹海 的命運:變成風沙鹽灘。然而,就目前而言,生命仍在繼續。
自 20 世紀 30 年代以來,生物學家就知道這個湖“尚未死亡”。相反,它充滿了微生物,這些微生物在含鹽的“湯”中非常快樂地生活,因為它阻止了那些在更適合生存的水生環境中會佔據主導地位的競爭者。一般來說,水中含有每毫升 1,000 到 10,000 個 古菌*,這比海水中的生命濃度低得多,但總的來說,對於一個每三個分子中就有一個不是水的地方來說,已經相當可觀了。偶爾,當條件合適時,大海會因生命而變成紅色。這種情況發生在 1980 年和 1992 年。
無論如何,來自以色列和德國的潛水員今年終於勇敢地潛入水中,看看可能是什麼原因導致了在岸邊觀察到的上述同心環狀漣漪。他們沒有失望。這就是他們的發現(點選 youtube 播放器右下角的按鈕以超級酷炫的全屏模式觀看)
這些是淡水泉,從隕石坑內部噴射到死海底部。這些泉水在水面以下 100 英尺深的地方被發現,位於寬達 50 英尺、深達 65 英尺的隕石坑底部。正如可以看到的,各種有趣的地質構造環繞著它們。
泉水以一種夢幻般的尾流攪動著它們流入的水域。從大約 2:00 開始,您可以看到它像比周圍的水熱數百攝氏度或含糖量更高一樣盤繞和混合。但事實並非如此,只是鹽度(和密度)更低。(在 地球脈動 “洞穴”一集中有一個著名的場景,也生動地展示了墨西哥灰巖坑中的鹽度梯度(鹽躍層)——如果可以的話,去追蹤一份副本)。
使這個地方在生物學上令人驚歎的是他們在羽流附近發現的生命。
泉水岩石的頂部覆蓋著綠色生物膜,這些生物膜利用陽光和硫化物(來自泉水的天然化學物質)生存。專門以硫化物為食的細菌在岩石底部覆蓋一層白色生物膜。
以前從未在死海中發現過細菌墊或生物膜。您可以在電影的最後一個場景中看到岩石頂部的綠色光合細菌膜和岩石底部的白色硫化物氧化細菌膜。去看看吧。
Ionescu 推測,這些生物不僅在如此惡劣的環境中進化,而且細菌還能以某種方式應對淡水和鹽水的突然變化,這些變化是由於泉水周圍的水流變化自然發生的。
Ionescu 進一步指出,所有已知的鐵桿嗜鹽菌或喜鹽微生物,如果你把它們放在淡水中,它們就會死亡,反之亦然。這些微生物如何能夠承受持續發生的、必然是劇烈的鹽度變化,這仍然是任何人的猜測。這讓我想起了深海熱液噴口處的生物,它們必須承受溫度的巨大波動,因為比周圍海水熱數百攝氏度的噴口水來回移動。我將再次和傑夫·戈德布拉姆一起說:“生命會找到出路。”
無論它們是什麼——科學家們正計劃回去查明更多——它們都不同於在死海其他地方發現的微生物,也不同於導致死海偶爾變成紅色的生物。而且它們非常多樣化——比它們的嗜鹽鄰居更加多樣化。
文章還指出,死海水域特別具有腐蝕性,對潛水員來說非常困難,作為一名新潛水員,我發現這一點特別有趣/可怕。除了必須令人難以置信地給自己增加重量——大約 90 磅;去年我在夏威夷潛水時,我使用了大約 12 磅——死海水不是你想讓它接觸到你臉上的東西。永遠不要。
潛水員還需要佩戴全面罩以保護他們的眼睛和嘴巴。這是因為意外吞嚥死海鹽水會導致喉部膨脹,從而導致立即窒息和窒息。
哦,太好了。
同樣,Ionescu 指出,濃度極高的鹽水會立即灼傷並可能使眼睛失明——這都是死海游泳者很少完全浸沒身體的原因。
我清楚地記得在我獲得認證時,練習在深處丟失、更換和清除面罩中的水。我想在死海,如果發生洩漏或“服裝故障”,這更像是核選項。
有關泉水的更多資訊(尚未在期刊上正式發表),請參閱科學家的新聞稿此處和此處。
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*古菌是一類引人入勝且龐大的類細菌生物,直到 20 世紀 70 年代才被生物學家卡爾·沃斯(“Woes”)發現。如果您不瞭解古菌,您應該瞭解更多。相信我。
