“地球號”科考船深海鉆探尋找生命熱極限
大洋底部的某些巖石和沉積物,對生命而言過于炙熱。但再往下呢?從洋底向下鉆探數千公里,科學家發現了一些微生物。“我們不停地挖呀挖,一直沒有到達生物圈的底部。”美國南加州大學地球化學家Jan Amend說。但一個新海洋鉆探項目將試著找出答案。
該項目計劃穿過地殼——這里的高溫非常接近洋底,從而確定生命的熱極限。9月13日,“地球號”科考船將從日本清水出發,將鉆頭下沉至沉積物溫度達130攝氏度的洋底,最大鉆探深度達1260米。研究人員希望,在某處,生命應當隨溫度升高而消失。
為了找到這個極限,作為國際海洋探索項目一部分的“T極限”項目將為期62天。研究人員表示,該極限數據將指導海洋底微生物的豐度和多樣性估算,這對深入了解生物地球化學循環十分重要??茖W家曾預測,深海微生物占地球總生物量的1/3。“我們需要了解,它們是什么以及如何生存的。”丹麥奧胡斯大學地球微生物學家Bo Jørgensen說。
在過去10年間,人們在營養匱乏的黏土和堅硬的基巖中找到了微生物。2012年,“T極限”項目團隊曾在洋底以下2500米處發現微生物。這些生物在2000多萬年前形成的煤層化石中勉強生存,這創下了最深記錄。
本次,“T極限”項目的目標是南海海槽,位于俯沖帶頂部——菲律賓海板塊沖入亞歐大陸板塊之下,構造運動增加了填充海槽的泥石層和火山灰的溫度。“T極限”項目將鉆穿沉積層,然后向下50米到達下部的玄武巖。這并不是一個容易實現的目標,因為鉆頭可能遭遇因高溫而變成水泥樣的黏土。而且,鉆探本身也會加熱附近的沉積物,因此該團隊還將使用探針探測鉆孔的實際熱梯度。
另外,“地球號”還將使用一個新鉆探技術,利用海水取代鉆井泥漿,其穩定性和潤滑性更好,且極大降低了污染。
研究人員還表示,除了尋找生命在貧瘠環境中的熱極限外,在高溫環境下,DNA和氨基酸也會變得不同,這些均值得探索。