天气 
2026-01-14
4000米深的海底冰冷而黑暗，没有阳光可以穿透。然而就在这里，科学家发现了一种从未设想过的氧气来源。
2013年，海洋生态学家安德鲁·斯威特曼（Andrew Sweetman）第一次看到传感器上的读数时，坚定地认为是仪器出了问题。
斯威特曼研究的区域位于太平洋海底，这里是一片广阔的深海平原，被称作"克拉里昂·克利珀顿区"（Clarion-Clipperton Zone，简称CC区）。但不同的是，CC区的海底散布着数万亿颗黑色的岩石--它们是由金属和金属氧化物组成的多金属结核，组成了一片富饶的金属矿藏。
在这里，斯威特曼试图测量海底的耗氧量，从而了解这里的生态系统。他向海里释放了几个圆柱形的容器，当这个容器沉入海底后，就会自动密闭，将一小片海底沉积物和海水封存起来，就像是在海底原位隔离出了一个小型的实验室。接下来，斯威特曼就会借助光学传感器，监测容器里氧气浓度的变化。
斯威特曼释放的容器，会落入4000多米深的深海，这里已经远远超过了光线可以穿透的深度，当然也不可能存在任何光合作用。在斯威特曼的设想中，封闭容器内通常只存在生物的呼吸和其他无机物的氧化过程，因此可能只会消耗氧气，不会有明显的氧气产生。也就是说，借助光学传感器显示的氧气浓度应该随时间缓慢下降--此前，他在北冰洋、印度洋、大西洋和南大洋深海区域做的每一项研究也都是这样的：只观察到了氧气的消耗，从未看到过氧气的产生。
但这一次，光学传感器显示，封闭容器中的氧气浓度在持续上升。在随后的数年时间里，斯威特曼在这片海域的测量结果总是如此。"在5年间，我至少把传感器送回制造商重新校准了四五次，"斯威特曼这样告诉《科学美国人》，"我甚至和我的学生说：'把传感器扔了吧，它就是有问题。'"
CC区布满结核的海底（ROV KIEL 6000, GEOMAR/wikipedia）
换一种方法
2021年，斯威特曼再次来到了CC区，一家名为The Metals Company（TMC）的公司希望斯威特曼深入调查这里的海底生态系统。在对光学传感器彻底失望后，斯威特曼决定采取另一种氧气测量方法，然而他又一次看到了氧气浓度的上升。
"我突然意识到，就在4000米深的海底，有一件前所未有的事情正在发生，"斯威特曼说，他终于发现，并不是之前的测量方法出了问题，而是CC区的海底真的一直在产生氧气，"而八年来我居然一直对此视而不见，（想到这）我甚至踢了自己一脚。"
这里的氧气产量着实不低。随后的一系列原位测量结果显示，25个海底封闭容器中的氧气浓度从185μmol/L开始，在47个小时后达到了201~819μmol/L。如果算上氧气的消耗量，一些容器中的氧气产生速率甚至可以超过含有藻类的表层海水。但在没有光合作用存在的情况下，这里的氧气是从哪里来的呢？
深海的氧气通常来自环流的输送。简单来说，温盐环流像一条巨大的传送带，连通了表层和深层的海水。表层富氧的海水下沉后，为深层的海水带去了氧气。（图片来源：Robert Simmon, NASA）
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