因为独特的地理位置、黑暗无光及高压等因素,深海海沟的观测和研究相比于地球其他地方一直稍显空白。因此,很难在海沟处收集样品并对调节深海有机物质转换过程进行可靠测量。
然而近年来,南丹麦大学丹麦哈达尔研究中心(Danish Center for Hadal Research at University of Southern Denmark,Hadal)的研究人员开发并应用了先进的水下机器人设备对哈达尔深海海沟进行了多次考察。新的研究表明,深海海沟底部积累了大量的碳,尤其是黑碳。海沟在深海储存有机物质和平衡大气中二氧化碳等方面发挥重要作用。
黑碳是由化石燃料、木材等燃烧过程中形成的颗粒组成(这些过程同时释放二氧化碳)。因此,黑碳的出现是化石燃烧程度的一个指标。哈达尔海域面积覆盖了全球1%的海底。研究人员从超过6 km深的哈达尔区域深海海沟中获取的沉积物样本。计算出每年大约有50万至150万吨黑碳储存在哈达尔深海海沟。相比之下,化石燃料的燃烧每年排放660万至720万吨黑碳。尽管哈达尔区只占海底的一小部分,但这里储存的碳比深海中的碳要多得多。
研究人员发现:不仅大量黑碳沉积在深海,其他难以分解的弹性碳也是如此。事实上与深海相比,深海海沟中部每平方米埋藏的弹性碳是深海的70倍。哈达尔带和深海海沟是被忽视的碳储存库,因此代表了全球碳循环的一部分,并抵消了大气中二氧化碳累积的速度。
研究人员无法确定深海海沟中沉积碳的来源。黑碳可能是附近国家如新西兰、澳大利亚和智利化石燃料的燃烧随风排放到海洋中。这一假设符合这样一个事实,即靠近工业化国家的海沟中黑碳含量最高,而靠近工业化程度较低的国家(如巴布亚新几内亚)的海沟中的黑碳含量较低。然而,风向、洋流和森林火灾等因素会影响这一结论。(李亚清 编译)