一提到海洋，大家联想到的是在温暖阳光照射下的各种水中生物，成群的鱼儿快活地穿梭在五彩斑斓的珊瑚礁中的场景。但是在海洋中，更多的是不为人知的深海，黑暗无光的深海又是怎样一幅景象呢？山西地质博物馆四层临展厅正在展出的“深海园林”展览就为观众展示了一个神秘的深海世界，“极端环境”中的“沙漠绿洲”、“幽暗仙境”中的“生机勃勃”一定会颠覆你对深海的想象。而海底中的“沙漠绿洲”就是科学家们对深海冷泉生态系统的比喻。

图1 深海冷泉（图片来源于网络）

深海冷泉是什么？又是怎么形成的呢？“冷泉”其实只是一个相对的概念，它是相对热液所提出的。海底以下的甲烷，在适宜的温压条件下会在沉积层中形成水合物，也就是可燃冰。到达海底的甲烷会与海水中的硫酸根反应，为细菌和微生物等提供食物来源，从而衍生成各种生物。碳酸氢根和钙离子反应以后形成碳酸钙，就是我们在海底发现的自生碳酸盐岩，所有这些物质就构成了一个海底冷泉生态系统。

国际上第一次发现冷泉，是在1983年的墨西哥湾的佛罗里达。到目前为止，全世界范围内已经发现了上千个不同类型的冷泉系统，主要分布在大陆边缘。我国的冷泉研究始于2002年，上海海洋大学的陈多福教授将这个概念引入中国。到了2004年，我们在南海北部东沙海域发现第一个海底冷泉，将其命名为九龙甲烷礁。

图2 冷泉生物群（图片来源于网络）

为什么说冷泉系统是“绿洲”？在冷泉区不仅发现了大量的天然气水合物、自生碳酸盐岩，而且这里生物种类繁多，生长非常繁盛，生物量也是非常惊人的。在海底冷泉区生活着以甲烷为食物的菌席、藻席，还生活着贻贝、管状蠕虫、蛤类、海星、海胆等一级消费者。同时，海底冷泉中也有螃蟹、鱼、冷水珊瑚等二级消费者。这些生物死亡后，会被线虫类分解，回归到自然环境，从而形成一套完整的生态系统。

图3 冷泉探测（图片来源于网络）

深海冷泉作为一个广泛分布、非常特殊且十分重要的深海现象，对于揭示海洋深部地质构造、油气成藏规律、生物多样性和全球变化等具有重要的科学意义。随着科学家对其不断地深入研究，我们会更好地了解深海这个传奇般的世界，下一期继续为您介绍深海冷泉的好邻居深海热液，期待您的关注！（供稿：自然资源科教部）