"国王的古建筑"（美国大收藏）
巨型遗产名录©黄珍宝史诗般的冒险
没有傻瓜对死人，没有对活人的损失，没有值得来者
1985年第1轮：海底温泉巨型管虫，深海采矿阿尔文
月球只是一个试验场，人类的长期目标是火星。
深海采矿将是人类的终极梦想，比去火星采矿要现实得多......
在上一篇文章《1802次：货船再利用、载人龙飞船演示》中，我们多次提到人类技术在太空的巨大进步，人类现在已经开始掠夺火星上的矿产资源......
那么，我们对我们的星球了解多少呢？事实上，人类对海洋深处的了解是如此肤浅，以至于他甚至对月球知之甚少。（吃里面扒手，这山看山高，老婆是别人家好...每一天，我们都记得别人的美好，却忘记了珍惜我们曾经拥有的地球资源）
在人类探索太平洋的过程中，一艘名为Alvin的潜水器发挥了重要作用。
阿尔文号（USS Alvin）是美国海军拥有的深潜船，由伍兹霍尔海洋研究所运营，于1964年6月5日从亚特兰蒂斯海洋调查船下水。迄今为止，它已经执行了5000多次任务，并在寻找泰坦尼克号的过程中发挥了重要作用。它的建造是为了取代更难以操作的深海潜艇等设备，重约17吨，可以携带两名观察员和一名飞行员。它有两个机械臂，但也可以根据需要安装其他设备。在紧急情况下，前部和后部部件可以相互分离。
当阿尔文潜水时，科学家们意外地发现了一种完全颠覆人类认知的东西：巨型管虫。
巨型管虫是西佛卡虫的一种。它生活在太平洋以下一英里处，靠近海底温泉，可以忍受富含硫化氢的水，水温在2到30摄氏度之间。它可以长达2.4米（7英尺10英寸），直径约4厘米（1.6英寸）。与生长极其缓慢的物种Lamellibrachia luymesi（在170至250年之间只能生长2米）不同，巨型管虫生长极快，可以在两年内长出1.5米（4英尺11英寸）。
巨型管状蠕虫于1977年由地质学家杰克·科利斯（Jack Collis）在阿尔文（Alvin）深潜船上探索科隆群岛的热点时发现。巨型管状蠕虫的发现完全出乎意料，该团队只在当地的水下温泉上工作，因此没有生物学家在场。探险队还在海底温泉附近发现了许多其他新物种。
由于Alvin深潜者配备了机械臂，因此还采集了许多生物的样本，包括双壳类动物，毛茸茸的轮廓，大型螃蟹和长约2米的巨型管虫个体。
从那时起，在中央大洋山脊附近的海底温泉中也发现了许多海洋生物，尽管温泉附近的温度可以达到350至380摄氏度。
巨型管虫刚孵化时，是一种可以在海洋带中自行游动的共生幼虫，在发育成后轮幼虫后，它们开始进入坚实的生活，开始依靠共生细菌提供营养。巨型管虫中的共生细菌不会出现在管虫的共匹配中，而是被周围环境中的皮肤以类似于管虫孵化后感染的形式吸收。
新生巨管虫具有完整的消化系统，包括口腔、前肠、中肠、后肠和肛门。共生细菌在中肠中形成群后，中肠膨胀并形成营养体，而消化系统的其余部分则降解。在成年巨型管虫中，原始消化系统器官中的残留物很少。如果将巨型管虫从由几个丁基组成的外长管中取出，其体结构不同于传统的Siburga蠕虫前体，中央体，后三部分形式。
巨型管虫体的第一部分，称为分支羽流，负责为栖息在体内的共生细菌提供营养。它的红色来自血红蛋白，由多达144个血红蛋白链组成。这些血红蛋白的最大特征是它们携带和运输硫化氢和氧气的能力，这是大多数物种所没有的。如果巨型管虫受到外界的刺激，它们会将羽流缩回管中，并使用壳盖将自己密封在管中。
巨型管虫身体的第二部分，称为前庭，由带翅膀的丝带肌肉和末端的两个生殖孔组成。蓬松的背部血管结构（其功能类似于心脏）位于床上用品内。
巨型管虫身体的第三部分称为躯干，包含体壁，生殖腺和体腔，这也是管虫营养体的位置，管虫是储存硫氧化细菌和提供管虫营养的硫颗粒的海绵组织。由于成年巨型管虫的口腔，消化系统和肛门已经恶化，它们所需的营养必须由这些互利的共生细菌提供。营养物质中细菌的化学合成首先由Corey Kavanagh发现。
巨型管虫羽流中的血红蛋白具有携带和运输H2S和O2的能力，而体内的共生细菌可以通过微血管获得这些化学物质进行化学合成。在能量合成过程中，线粒体酶磺氰酸酯会催化硫酸硫S2O32-的消除歧义反应，产生S和硫酸盐SO32-。
硝酸盐和亚硝酸盐是有毒的，但氮是生物合成的重要元素。位于巨型管虫营养物质中的化学合成细菌将硝酸盐转化为铵离子，铵离子由细菌合成并释放到巨型管虫中。为了将硝酸盐运输给细菌，巨型管虫的血管中硝酸盐浓度非常高，甚至是周围海水中硝酸盐浓度的100倍。为什么巨型管虫可以集中并承受如此高浓度的硝酸盐仍然未知。
巨型管虫体的第四部分，称为后体部分，将个体保持在管中，用于储存细菌能量合成产生的废物。
巨型管虫赖以生存的环境称为海底热液系统。
热液喷口是由地热加热的水的喷口及其从海底的裂缝。它通常发现在火山活动频繁，大陆板块运动以及盆地和热点附近的地区。常见的土地类型是温泉，火山口和间歇泉。海底烟柱经常形成，温泉附近的生物通常比同一深度的其他海底区域更丰富，依靠从温泉流出的矿物质的分解作为食物。合成细菌和古生物学细菌构成了这里食物链的底部，支持着各种生物的生存，包括巨型管虫，一些蛤蜊和节肢动物。活跃的水下温泉也被认为存在于木星的卫星Ganymede上，火星上可能有古老的深海温泉。
海底温泉最典型的是大洋中脊，如东太平洋海山和大西洋中脊，大陆板块分离并不断产生新的陆地块。
从海底温泉喷出的水的温度可以高达60至464摄氏度，而这个深度的环境水通常约为2摄氏度。同时，由于这种非常高的液体静压，水下温泉可能会变成超临界流体。在218标准大气压下的纯水中，其临界点为375°C。在水下3000米的深度，压力超过300标准大气压（海水密度超过淡水），使其成为407摄氏度的超临界流体，其性质介于气体和液体之间。
姊妹峰（海拔2996米），虾场和墨菲斯托（3047米）是三个带有水下羽流的深海温泉，位于阿森松岛附近的大西洋中脊上，自2002年地震以来可能一直活跃。其水体发生相变。2008年，其中一个被测量到水温超过464摄氏度。这种热力学条件已经超过了海水的临界点，这是在洋中脊发现的第一个岩浆 - 热水相互作用。
原始的海底烟囱是由矿物硬石膏沉积形成的。铜、铁和锌的硫化物矿物填补了它们的空隙并减少了孔洞。记录显示，海烟囱可以以每天30厘米的速度增长，并坍塌到约60米。2007年4月的一项调查显示，斐济附近一个海底温泉的入口处有大量的溶解铁。
一些深海温泉形成圆柱形烟囱，其主要成分是温泉中的矿物质。当超高温温泉与冰冷的海水接触时，矿藏被沉淀到烟囱的一部分，有些高达60米。
黑海底柱是一种非常深的海洋温泉，含有云状黑质，通常富含硫化物。黑色海底羽流于1977年在东太平洋首次被发现，由斯克里普斯海洋研究所的科学家使用伍兹霍尔海洋研究所的Alvin Deep Submarine发现。黑海底羽流现在存在于大西洋和太平洋的平均深度2，100米处。最北端的五根黑色烟柱，被称为洛基城堡，是卑尔根大学的科学家于2008年在格陵兰岛和挪威之间的北纬73度发现的。这些黑色柱子也出现在布局不太活跃的区域。
白色水下柱的颜色比酸性黑色海底柱浅，并且富含氡，钙和硅。它们也更冷，并继续形成柠檬酸循环。在这里，部分碱性水体和微观结构被认为是生命起源的温床。
人们普遍认为，生命依靠阳光生存，但许多深海生物依靠海地的沉积物为生。深海温泉为这些生物提供了庇护所，水下温泉附近的水富含矿物质和细菌。因此，附近通常有端足和蟒蛇，较大的生物包括鱼类，甲壳类动物，管状蠕虫和章鱼。
巨型管状蠕虫可长达2.4米，是深海温泉附近最重要的生物之一。它们没有口腔或消化道，依赖于自身组织中细菌的产生，每盎司管状蠕虫组织约占2850亿个细菌。管状蠕虫的红色羽毛组织含有血红蛋白。血红蛋白与硫化氢结合并转移到生活在管状蠕虫中的细菌。细菌将含有碳化合物的营养物质返回管状蠕虫。
生活在这里的其他奇怪生物包括鳞脚蜗牛，它们非常奇怪的脚附着在铁氧体和有机材料形成的保护鳞片上。庞贝城可以在80摄氏度（176华氏度）的温度下生存，也在这里被发现。
1993年，已知有100多种腹足物种聚集在深海温泉附近。在热液喷口中发现了300多种新物种，包括在地理上分开的热液喷口区域发现的"姊妹物种"。据信，当北美板块覆盖原始的中洋脊时，东太平洋存在一个单一的，生物地理上独立的海底温泉生物群。在墨西哥海岸2，500米深处发现了光喂养细菌，那里没有阳光。这些绿门细菌依靠黑色海底柱的光进行光合作用，这是世界上第一次发现不使用阳光进行光合作用的生物。
生物地球化学循环是生物群落和无机环境之间循环的过程，由生态系统中的化学元素或分子划分。这允许相关元素循环，尽管实际上化学元素在某些循环中在同一地点长时间积累而不移动（例如海洋或湖水）。
例如，水总是通过水的循环循环来循环利用，如图所示。水蒸发，冷凝并落入地下，干净清爽。通过生化循环，元素、化合物和其他形式的物质从一个生物体到另一个生物体，从生物圈的一部分到另一个部分。
生态系统有许多生化循环，作为系统的一部分运行，例如水循环，碳循环，氮循环等。生物中出现的所有化学元素都是生物地球化学循环的一部分。除了作为生物体的一部分外，这些化学元素还通过生态系统的非生物因素循环，例如水（水环），陆地（岩石圈）和/或空气（大气）。
地球上的所有生物因素都可以被认为是生物圈的一部分。所有化学物质，营养素，或者更确切地说 - 碳，氮，氧，磷等元素 - 都存在于生态系统中生物的封闭系统中，而这些生物又与开放系统循环以维持生计。生态系统的能量由开放系统提供;太阳不断以光的形式向地球提供能量，最终被食物网中的各种营养水平所利用或以热量的形式损失。
生态系统中的能量流是一个开放的系统;太阳不断以光的形式提供行星能量，并最终在整个食物网的营养水平中使用和损失卡路里。碳用于制造碳水化合物，脂肪和蛋白质，它们是食物中卡路里的主要来源。这些化合物被氧化以释放二氧化碳，二氧化碳可以被植物捕获以制备有机化合物。化学反应由太阳光的能量提供动力。
生态系统有可能在没有阳光的情况下获得能量。碳必须与氢气和氧气结合才能用作能量，这个过程取决于阳光。没有阳光可以穿透深海，生态系统使用硫。水下温泉附近的硫化氢可以被巨型管虫等生物使用。在硫循环中，硫可以作为能源永久回收。能量可以被硫化合物氧化并释放出来（例如，硫元素被氧化成硫酸盐，然后氧化成硫酸盐）。
虽然地球继续从太阳获得能量，但地球化学成分在很大程度上是固定的，因为只有陨石偶尔会添加额外的物质。由于这种化学成分不像能量那样得到补充，因此所有依赖它的过程都必须回收利用。这些周期包括生物圈和非生物岩石圈、大气和水圈。
目前正在研究许多生物地球化学循环，因为气候变化和人类影响正在极大地改变这些相对未知的周期的速度，强度和平衡。
生物地球化学循环总是涉及热平衡：隔室之间元素循环的平衡。然而，总体平衡可能涉及分布在全球的隔间。
由于生物地球化学循环描述了物质在整个地球的运动，因此对这些物质的研究本质上是多学科的。碳循环可能与生态学和大气科学的研究有关。生化动力学也与地质学和土壤科学（土壤研究）有关。
1949年，一个深海调查项目在红海中心发现了一个不寻常的热水反应。后来发现热水来自海底的活跃裂缝。
1977年，由俄勒冈州立大学的杰克·科利斯（Jack Collis）领导的一个海洋地质学家团队在东太平洋的加拉帕斯裂谷海底温泉附近发现了一个合成生态系统。1979年，生物学家使用伍兹霍尔海洋研究所的DSV Alvin深海潜艇返回探索东非大裂谷，并目睹了水下温泉生物群系。同年，彼得·朗斯代尔（Peter Lonsdale）发表了他的第一篇关于海底温泉生物群系的科学论文。
2005年，一家名为Neptune Resources NL的海洋勘探公司开始勘探新西兰专属经济区基尔马多克岛弧的海底块硫化物矿床。2007年4月，在哥斯达黎加附近的美杜莎深海温泉田开始勘探。2010年，伍兹霍尔海洋研究所和美国宇航局喷气推进实验室的科学家发现了开曼海沟的皮卡德。深海温泉带长110公里，是世界上已知最深的深海温泉。
2020年5月28日，中国科学院海洋研究所表示，其科学船首次在深海热液区观察到气态水的存在。由于海底块硫化物矿床的丰富性，深海温泉已成为海底开发的重要区域。澳大利亚昆士兰州的伊萨山是著名的开发地点之一。这些地区的发展被认为具有很大的经济价值。
这些海地矿产的开发会破坏深海温泉附近的生态系统，因此在开发之前需要采取许多保护和控制措施。
同时，保护深海温泉的话题由来已久，近20年来经常成为热门话题。事实上，应该指出的是，到目前为止对深海温泉造成的破坏还包括探索过该地区的科学家。尽管多次试图规范科学家的行为，但仍然没有旨在保护深海温泉的国际公约。
深海采矿或深海采矿是从海底或海底提取矿物的新采矿过程。这些地点通常位于大型富锰结核或海底温泉附近，海拔1400至3，700米。这些泉水是形成大量海底硫化物的良好条件，这些硫化物可能含有有价值的贵金属，如银，金，铜，锰，钴和锌。采矿中使用的仪器是液压泵或桶装方法，以便在处理之前将原始矿石带到地表。
1960年代中期，J. L. Mello在他的《海洋矿产资源》一书中提出了深海勘探的可能性。该书认为，在地球的海洋中可以找到几乎无穷无尽的钴，镍和其他金属的矿床。
Melo认为，这种金属隐藏在锰结核中，锰结核是海底以下约5000米处的块状压缩沉积物。包括法国、德国和美国在内的一些国家派出勘探船搜寻这些结核，这表明原先对深海采矿可行性的估计被夸大了。高估，加上较低的金属价格，使得深海勘探在1982年左右几乎完全放弃。从1960年代到1984年，美国在这项活动上花费了近6.5亿美元，几乎没有恢复。
近十年来，深海采矿进入了一个新的阶段。日本、中国、韩国和印度对金属的需求不断增长，这促使这些国家寻找新的矿物来源。并瞄准海底温泉，而不是原始的结节。
目前，深海采矿的最佳地点，即Solwara 1项目，是巴布亚新几内亚海岸附近的一个高纯度铜金矿，是世界上第一个海底大型硫化物资源。Solwara 1位于新爱尔兰的俾斯麦海，深度为1600米。Nautilus Minerals Inc.成为第一家使用最新ROV技术在海底进行大规模采矿的矿业公司。第一次采矿预计将于2013年开始。
管理深海采矿的最重要条例是《联合国海洋法公约》，该公约于1973年至1982年之间制定，并于1984年实施。《公约》设立了国际海底管理局，负责管理专属经济水域以外的深海采矿活动（200海里）。管理局要求对海底采矿感兴趣的国家拥有两个等效的采矿地点，并将其中一个地点置于管理局的管理之下，需要在10至20年后将使用的采矿技术转让给其他国家。这种限制在当时似乎是合理的，因为海底采矿通常被认为是高利润的。但这一严格的规定导致一些发达国家拒绝签署1982年的初步协议。
深海包含许多不同的资源可供精炼，包括银，金，铜，锰，钴和锌，这些资源可以在不同类型的海底找到，并且通常比表面上的沉积物密度更大。
技术的进步使水下遥控车辆（ROV）成为探索采矿现场的工具，使用钻头和切割工具收集原始矿石样品并将其带回地表进行分析。如果出现可回收的场地，它将由采矿船或采矿站运营。
对于全挖矿，有两种主流的挖矿方式：连续线铲斗系统（连续线铲斗系统，CLB）和液压抽排系统。CLB系统适用于采矿结核，类似于传送带系统，从海底运输到海面，提取有价值的资源，然后将尾矿返回海洋。液压拉拔系统使用两个导管，一个用于向上拉动原始矿石，另一个用于将尾矿放回原石。
近年来最引人注目的采矿地点位于环绕巴布亚新几内亚的马努斯盆地中部和东部，以及东部的锥形陨石坑。这些地点的硫化物显示出大量的金矿床（平均浓度为26 ppm）。在只有1050米的深度，它相对较浅，并且由于靠近黄金精炼厂而非常容易采摘。
由于深海采矿是一个全新的领域，实际开采的后果仍不清楚。然而，专家们仍然非常确定，清除部分海底会破坏底栖生物，尾矿会增加水体的毒性并形成悬浮漂移。根据开采的类型和地点，可能会对底栖生物造成永久性损害。除了对该区域的直接影响外，渗漏、倾倒和侵蚀还会改变该区域的化学成分。
悬浮漂流（一种羽毛漂流结构）也许是深海采矿所有影响中最具破坏性的。当尾矿返回海洋时，它们通常呈现出细碎的非常细小的颗粒，形成在水中漂移的云状质量结构。有两种类型：水面型或水下型。当尾矿通过管道送回底部时，形成了近水底的类型。这些水下杂物增加了水的浑浊度，并阻塞了辅助生物用来觅食的过滤器官。水面漂流会导致更严重的问题，并且根据其颗粒的粒度，水流向大面积。漂移群还影响浮游生物和水的光传输，这反过来又会影响该地区的食物链......
Jumbo Huang指出引文：海洋覆盖了地球表面的70%，但只有一小部分海底世界被探索过。我们正在做的事情类似于宇航员和行星科学家只是试图研究另一个星球上的生命，"高级研究科学家Beth Orcutt说。旅程从哥斯达黎加开始，乘坐由伍兹霍尔海洋研究所运营的研究船R / V亚特兰蒂斯号。
从那里，菲尔有机会与Alvin一起潜水，Alvin是一种深水潜水器，能够将探险者带到海底6，000米（20，000英尺）处。Alvin于1964年投入使用，拥有着名的历史，在西班牙海岸附近发现了一枚未爆炸的氢弹，并在20世纪80年代探索了着名的RMS泰坦尼克号。阿尔文和它的第一位女飞行员辛迪·范·多佛（Cindy Van Dover）是第一个发现热液喷口的人，这是水下泉水，黑烟和水从地壳下面涌出。这些喷口居住着以前未知的生物，这些生物在没有阳光的情况下茁壮成长。