跌宕奔騰的海底瀑布

莫菲

北極深海奇遇

20世紀(jì)60年代，瑞士海洋學(xué)家、工程師雅克·皮卡德乘坐自己研發(fā)的深海潛水器下潛到北極附近的海域。

這是一趟奇妙的旅程，皮卡德借著深潛器的燈光觀察著海中的情形，突然，他看到前方的水變得有點(diǎn)渾濁，白色的氣泡在水中翻滾，看起來就像是海水中出現(xiàn)了一條湍急的大河。還沒等他反應(yīng)過來，深潛器就被吸了過去，被水流帶著向前移動(dòng)了幾十米，并隨著水流向下落去。皮卡德完全不能控制深潛器，只能“隨波逐流”，轉(zhuǎn)眼間，深潛器已經(jīng)從幾百米深的海底落到了幾千米深的海底。

皮卡德回來后，便將他的奇遇告訴了眾人，這引起了其他海洋科學(xué)家的好奇。1967年，美國伍茲霍爾大學(xué)的研究人員在皮卡德下潛的附近海域放置了30個(gè)測(cè)流儀，用于測(cè)量海水流速，但是由于水流速度太快，其中的20個(gè)儀表被水沖壞了。通過對(duì)剩余的10個(gè)儀表顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究人員認(rèn)為，在距海面約200米之下的海底，有一條從北向南流動(dòng)的流速極快的“大河”。更奇特的是，這條“大河”由于海底地形的落差，竟然像瀑布一樣從海面下200米深的位置直落到3700米深的海底，形成一座落差約達(dá)3500米的海底瀑布。據(jù)估計(jì)，這座瀑布每秒有超過500萬立方米水沖下“懸崖”。由于它位于丹麥海峽的下方，因此被稱為“丹麥海峽瀑布”。

海水的密度差是海底瀑布形成的條件之一

相比之下，被譽(yù)為世界上落差最大的委內(nèi)瑞拉天使瀑布（落差979米）和平均流速最大的巴西-巴拉圭邊境的瓜伊拉瀑布（流速每秒約1.3萬立方米）顯得相形見絀。即使每秒向大西洋注入20萬立方米水的亞馬孫河在丹麥海峽瀑布面前也是小巫見大巫。

丹麥海峽瀑布顛覆了瀑布在我們印象中“飛流直下三千尺”的模樣。但是這座看不見、聽不到的瀑布讓人困惑，海底怎么會(huì)形成如此雄壯的瀑布的呢？

無聲的瀑布在海底

早在19世紀(jì)70年代，海洋科學(xué)家就知道海底也有瀑布，但是由于沒有合適的研究設(shè)備，因此一直無法開展研究，直到20世紀(jì)60年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們才有機(jī)會(huì)通過測(cè)量海水溫度、流速，以及海水中特定元素的含量等數(shù)據(jù)，來對(duì)這種奇特的現(xiàn)象進(jìn)行研究。1972年，研究人員就是通過測(cè)量海洋不同深度的特定元素含量，來判斷出丹麥海峽瀑布的落差。

幾十年來，海洋科學(xué)家對(duì)海底瀑布進(jìn)行了不少的研究，雖然對(duì)這種海底奇觀并未完全了解，但是他們已經(jīng)能大致為我們描述海底瀑布是如何形成的了。簡(jiǎn)單來說，海底瀑布的形成與陸地上的瀑布相似，也需要有一定高度的懸崖峭壁和奔流的河水。在海洋中，洋底與陸地上一樣，有高低起伏。而海中的“河流”則是因?yàn)楹Ｋ嬖诿芏龋ㄅc海水的溫度和鹽度有關(guān)）差，當(dāng)一股海水的密度比周圍的海水密度大時(shí)，這股海水就會(huì)將自己“孤立”起來，形成一條海中的河流。

如果具備了峭壁和河流，那么海底瀑布就有可能形成。以丹麥海峽瀑布為例，在這里，來自格陵蘭海的海水從寬闊海域流入海峽，水流速加快。由于格陵蘭海的海水溫度較低，因此形成一條相對(duì)獨(dú)立的“河流”。在即將出海峽的位置，海峽不僅變得更窄，而且那里還橫著冰島-格陵蘭海嶺，這就為丹麥海峽瀑布提供了快速流動(dòng)的水和峭壁。這樣的地形就使得來自格陵蘭海的“河流”需要從狹窄的海峽口沖出去，并從冰島-格陵蘭海嶺落下，從而形成瀑布。

但是，不要以為海底瀑布落到海底之后就結(jié)束了，研究人員發(fā)現(xiàn)，海底瀑布在奔涌前進(jìn)的過程中會(huì)不斷將周圍的水“拉”入它的隊(duì)伍，使自己的體積不斷增大。因此它能維持一定的流量和一定的流速向前流動(dòng)。

事實(shí)上，海底瀑布并不罕見。幾十年來，研究人員僅在大西洋就發(fā)現(xiàn)了6處海底瀑布，除了丹麥海峽瀑布，其他的還有冰島法羅群島瀑布、塞阿拉深海平原瀑布、費(fèi)爾奇納冰架瀑布、南設(shè)德蘭群島瀑布，以及直布羅陀海峽瀑布。

這些海底瀑布不僅奇特，而且在海洋中充當(dāng)著重要的角色。

海底中的運(yùn)輸線

事實(shí)上，海底瀑布是洋流的一部分，它們?cè)诤Ｑ笾芯哂姓{(diào)節(jié)沿途地區(qū)氣候的作用。我們都知道，洋流可以調(diào)節(jié)途徑地區(qū)的氣溫。就拿丹麥海峽瀑布來說，研究顯示，丹麥海峽瀑布的“河水”能從極地到達(dá)赤道，為赤道帶去涼爽。

除此之外，海底瀑布還充當(dāng)著海底“物資”的高速運(yùn)輸線。比如在南極洲附近的南設(shè)德蘭群島海域，海底瀑布就是磷蝦的高速交通工具。磷蝦通常聚集在南極洲附近的南設(shè)德蘭群島附近產(chǎn)卵，這里靠近向東流淌的巨大的南極環(huán)極洋流。然而，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，磷蝦卵并沒有被南極環(huán)極洋流帶到產(chǎn)卵地東邊，而是莫名其妙地出現(xiàn)在了磷蝦產(chǎn)卵地以西幾百千米的地方。磷蝦卵是如何逆流而行的呢？經(jīng)過研究，生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，磷蝦會(huì)將卵產(chǎn)在海面之下約50米深的地方，但是在孵化前，這些卵會(huì)下沉到1000米左右的水下。他們認(rèn)為，這將使磷蝦卵完美地躲過了在洋面附近活躍的南極環(huán)極洋流，而落入向西流動(dòng)的南設(shè)德蘭群島海底瀑布。這樣一來，磷蝦卵就會(huì)被海底瀑布運(yùn)到更適宜孵化的西邊，并在那里孵化。

不僅是磷蝦，其他的海洋生物、海洋中的營養(yǎng)物質(zhì)也能隨著海底瀑布到達(dá)其他海域。可以說，海底瀑布影響著海洋生態(tài)環(huán)境。

然而，隨著全球氣候變暖，海底瀑布正在逐漸失去活力。如果氣溫繼續(xù)升高，未來，一些海底瀑布可能會(huì)消失。這對(duì)于依賴這些海底瀑布來維系海洋鹽度和溫度平衡的海域的環(huán)境自然會(huì)造成傷害，而生活在那里的海洋生物可能會(huì)因此減少，甚至滅絕。這對(duì)于深海捕撈行業(yè)的人來說，可能是個(gè)壞消息。

要保護(hù)這些海洋中重要的運(yùn)輸線，保護(hù)海洋環(huán)境，現(xiàn)在就開始減少溫室氣體的排放，愛護(hù)我們的地球環(huán)境，或許還為時(shí)不晚。