北极某海域热液区的科考发现（2/2）

科考队使用遥控无人潜水器（rov）“龙宫2号”采集了热液流体、硫化物烟囱体、沉积物及生物样本。现场质谱分析显示流体ph值低至2.8，富含铁、铜、锌等金属颗粒。生物拖网捕获了包括管足虫、贻贝、铠甲虾等热液区特有宏生物，以及大量化能自养微生物。

三、科学意义与初步研究成果

1. 地质学价值：新型热液系统的独特性

该热液区位于超慢速扩张洋中脊，其形成机制不同于大西洋或太平洋中脊。岩石学分析表明，烟囱体以富硅硫化物为主，伴生稀有元素（如铟、碲），可能与地幔橄榄岩的蛇纹石化过程相关。这一发现为理解慢速扩张洋中脊的热液成矿作用提供了新模型。

2. 生物学意义：极端环境生命适应策略

宏生物群落以管足虫（polychaeta）和双壳类为主导，与北大西洋热液区相似度较高，提示可能存在北极-大西洋生物连通性。微生物组学分析发现多种嗜热古菌（如thermocus），其代谢途径以硫化氢氧化和甲烷合成为主。值得注意的是，部分微生物显示出对低温高压环境的独特适应性突变，为生命起源研究提供了参考。

热液活动释放的甲烷和金属颗粒可能影响北冰洋碳循环与初级生产力。初步估算显示，该区域每年向海洋输送的甲烷量约为500吨，相当于北冰洋自然源甲烷排放的0.1%。此外，热液区沉积物中的稀土元素富集现象，为评估北极海底资源潜力提供了数据支撑。

此次发现已通过国际北极科学委员会（iasc）向全球公布，数据将共享于“北极热液系统数据库”。2024年，中国计划与俄罗斯、挪威合作开展冰下rov联合探测，重点研究热液区与海冰消退的关联性。李旭扬表示：“下一步将聚焦热液生物基因测序、成矿年代测定以及热通量对冰盖融化的潜在影响。”

结论

李旭扬团队在北冰洋加克洋中脊的热液区发现，是中国北极科考的重大里程碑。它揭示了超慢速扩张洋中脊的地质动力学过程，丰富了极端环境生物多样性认知，并为北极在全球气候系统中的作用提供了新解读。随着北极冰盖加速消退，此类研究将愈发凸显其科学价值与战略意义。