海洋深渊钻探：将揭晓地球生命起源及未来命运

导读：一支科学家小组乘船来到新西兰南部海域，他们调查恐龙灭绝的重要线索，并试图预测未来地球的发展。

近期，一支科学家小组乘船来到新西兰南部海域，他们调查恐龙灭绝的重要线索，并试图预测未来地球的发展。他们试图通过钻探地壳揭晓地球历史事件谜团，采集海底沉积层样本和南太平洋海底远古岩石样本，基于这些样本，科学家正在探索一些最长期、最紧迫的问题：恐龙灭绝后发生了什么？当地球急剧变暖或者变冷的时候，生命形式会发生什么变化？数百万年的地球历史能告诉我们未来地球的发展？

1、科普斯说：“通过海底钻探活动，我们可以在行星尺度上了解行星如何演变，事实上这是一个关于地球生命起源的基本问题，该研究可延伸适用于任何星球。”

海洋深渊或将揭晓地球谜团

美国俄勒冈州立大学海洋地质学教授安东尼·科普斯（Anthony Koppers）解释称，海洋演变、地球环境和气候记录都保存在海洋沉积物中。

对海床沉积物进行钻探可能触及海洋地壳层，科普斯表示，钻到海洋地壳的一个优势是它大约有7公里厚度，而陆地地壳厚度是海洋地壳的数倍，海底钻探可以在邻近地幔区域采集样本。

科普斯说：“通过海底钻探活动，我们可以在行星尺度上了解行星如何演变，事实上这是一个关于地球生命起源的基本问题，该研究可延伸适用于任何星球。”

20世纪50年代末至60年代初，美国通过“莫霍尔计划（Project Mohole）”在地壳底部进行钻探，从而开始了海洋钻探科学研究，当时钻探活动并未到达地壳，最大深度为183米。2019年，日本海洋勘测船Chikyu号在海底最大钻探深度为3250米。

目前钻探上地幔的计划仍然遥遥无期，但是科普斯强调称，我们不要沉迷于钻探深度的“数字游戏”，钻探海底深洞并不是关注焦点，对海底沉积层物质的深入分析或将揭晓一些地球历史谜团。

海洋钻探可为板块构造理论（构成地球岩石外层的板块运动）提供证据，揭示北极远古时期曾处于亚热带气候，北极海底存在冰冻甲烷水合物——可燃冰，此外，海底深处可能隐藏着一些神秘的微生物。

海洋钻探产生的问题多于答案

科普斯说：“我们仅在海底地壳处非常浅的区域进行钻探，在过去的50年里，我们逐渐产生新的认识，但实际上，在海洋钻探过程中产生的问题远远多于答案。”

目前，科普斯和海洋钻探团队正在为实现真实的科学突破奠定基础，这也是每位古海洋学家梦寐以求的科学发现！几十年以来，拥有41年海洋钻探史的石油钻探船“JOIDES Resolution”号一直是深海钻探活动的主要船只。

为了进行国际海洋探索计划（IODP）研究，“JOIDES Resolution”号最后一次任务是航行至新西兰南部坎贝尔海台（Campbell Plateau）海域，此次航行的118名工作人员中包括：罗格斯大学海底沉积学家、博士后劳拉·海恩斯（Laura Haynes）、哈佛大学物理学家伊丽莎白·西伯特（Elizabeth Sibert）。

海恩斯说：“在JOIDES Resolution号上航行是每位古海洋学家梦寐以求的事情，我们一直期待这个机会，差不多已等待10年了！”

一周工作7天，每天轮班12小时，持续工作60天，对于30名海洋科学家而言，这可不是一次轻松的航行，IODP计划科学服务部主管布拉德·克莱门特（Brad Clement）说：“我们的海洋探索一直未间断，此次航行没有港口停靠，工作人员也没有饮酒，钻探工作是全天候进行的，9.5米长的海底岩芯样本带到地面之后立即进行研究分析，之后对岩芯进行纵向剖析，储存在冰箱中便于进一步研究使用。”

科普斯表示，这艘海洋探测船可以在两个月的时间里钻探大约7公里深的海底沉积物，非常幸运的是，我们能够钻探穿过1公里厚的最坚硬地壳层。

研究小组能够钻探至足够深的海底地壳层，发现古新世-始新世热量最大值的可靠证据，这是发生在大约5550万年前的一个全球变暖事件，海恩斯说：“这是洞悉人类活动所致气候变化的最佳分析数据，此次海洋勘测的计划包括：了解地球生命如何应对全球性重大变化，例如：全球性气候转暖或者转冷，以及物种大灭绝事件。”

据悉，伊丽莎白已参与了一项关于恐龙大灭绝的研究，该研究报告将于今年上半年发表，研究报告数据基于2012年海底采集的岩芯样本，该项研究发现了6600万年前小行星碰撞现今墨西哥尤卡坦半岛导致恐龙灭绝的可靠证据。

长期计划

当前海洋钻探活动仍存在诸多问题，例如：二氧化碳如何在海底地幔层发生相互作用，理解这一点将有助于研究海洋地壳在未来碳隔离中扮演着何种角色。

在IODP为未来30年规划的科学项目中，有一项是探索地球海洋深处，其中一个目标是探测器到达上地幔层。科普斯评估称，钻透7公里厚的地壳层需要一年以上的时间，同时，选择夏威夷岛附近几个钻探地点仍亟待探讨。

克莱门特解释称，最大的挑战是，海底钻探时温度非常高，压力非常大，每次将钻探管从海底拉出来时，钻洞就会自动闭合，我们掌握海底深层钻探技术仍需10-20年才能实现。

西伯特指出，研究小组非常高兴研究6600万年前恐龙大灭绝“重置按钮”启动之后新生代开始的证据，以及始新世-渐新世的分界线，分析什么时候冰原成为南极洲永久特征。我们发现了一些未曾预测的重大发现，进行海洋钻探，你永远不知道你会获得怎样的发现，直到这些研究结果出现在勘测船上。