2018年9月24日 星期一

二、冷水坑或冷水泉生態系(Cold Seep or Cold Vent) 09-25-2018


二、冷水坑或冷水泉生態系(Cold Seep or Cold Vent)

1.   1984年於墨西哥灣3200公尺海底無意間發現的另一種生態系,後來陸續發現許多處。全球各海域已發現上千個,光是中國近海就發現有7個,南海海域分佈6個,東海沖繩海槽1個。

2.   2015年「海馬」號遙控無人潛水器(ROV),在珠江口盆地西部海域,發現了海底巨型活動性冷泉,被命名為「海馬冷泉」。

3.   能源不是地熱而是海底滲出的甲烷(methane)、甲烷水合物(methane hydrate) 以及硫化氫(H2S)

4.   所滲出之甲烷溫度與周遭海水溫度同樣冰冷,所以稱為冷水坑。冷水坑常發現於海洋板塊邊緣之處(Tectonic plate boundaries)





01. 橙色的甲烷水合物(Methane Hydrate)本身已是難得一見的奇景,1997年又發現正在吃甲烷水合物上細菌的多毛蟲(Hesiocaeca methanicola)(The worms graze on the bacteria growing on the surface of the methane ice.)
圖片來源:






02. 在墨西哥灣3,200公尺的深海,1984年發現一個鹽水湖。

因為湖水的含鹽量比海水高35倍,比重自然比海水大,而形成此特異的鹽水湖(Brine Pool)。湖岸滿佈著蚌殼(mussels)

圖片來源:

https://imgur.com/gallery/yyLDj



Life at Extremes: Biology of Brine Pools and Methane Seeps | Nautilus Live
(極端環境下的生命:鹽水湖的生物及甲烷滲出|Nautilus Live)
426秒的短片,前326秒介紹鹽水湖畔的蚌殼;後1分鐘介紹薩摩羽織蟲。




5.   冷水坑主要發現於海洋板塊的邊緣,滲出的氣體不像黑煙囪那麼猛烈而短暫,它是一種持續穩定而長久的噴發,也因此其生態系的物種就不需要快速生長,快速性成熟。像冷水坑群聚中的薩摩羽織蟲(Lamellibrachia luymesi),生命期估計可達到200300年,是已知最長壽的無脊椎動物。

6.   冷水坑生態系也是以細菌為生產者,例如以甲烷為營養的古老細菌(methanotrophic archaea),主要的動物種類是缀錦蛤、貽貝和薩摩羽織蟲

7.   細菌將由地底滲出的甲烷及硫化氫轉換成有機養分。

8.   細菌互利共生於綴錦蛤及貽貝的鰓部,或互利共生於薩摩羽織蟲體腔的營養體(Trophosomes)中。




03. 冷水坑長壽的薩摩羽織蟲(Lamellibrachia luymesi),也屬於鬚腕動物門,估計可存活200300年。

圖片來源:




Deep Sea Cold Seep    (深海冷水坑)
影片中提及薩摩羽織蟲也有牠的實際影像!還提到薩摩羽織蟲的年齡是如何估算出來?






04. 冷水坑群聚(Cold Seep Community)的卡通圖。

Methane gas bubbles—甲烷氣泡 ; Chemosynthetic bacteria—化合自營菌

Methane gas hydrate—甲烷水合物 ; Tube worms—薩摩羽織蟲

Mussels—貝殼

圖片來源:




深海熱泉生態系與冷水坑之比較表


         
主 要 生 產 者
生態系的壽命
深海熱泉生態系
硫化氫(H2S);地熱
嗜硫古老細菌
數年~數十年
冷水坑生態系
甲烷(CH4)
嗜甲烷古老細菌
數百年以上



Cold Seeps and Methane Hydrates   (冷水坑以及甲烷水合物)
海底滲出的甲烷(Methane)是整個冷水坑生態系能量的來源。
甲烷水合物是如何形成?
海床蘊藏量比石油更多的甲烷,可能成為明日的能源!



沒有留言:

張貼留言