观察者网

《中国国家地理》杂志探访西沙群岛永乐环礁的永乐龙洞

2016-09-14 10:24:00

今年7月,我国海南省三沙市永乐环礁晋卿岛上的蓝洞,被证实为世界上最深的海洋蓝洞,其深度达到了300.89米,并被正式命名为永乐龙洞。这个最深海洋蓝洞的内部究竟是什么样的?是否隐藏了一些不为人知的秘密?从2012年5月到2016年7月,《中国国家地理》杂志的特约摄影师吴立新和他的助手多次潜入永乐龙洞,为我们带回了珍贵的第一手照片和资料。该杂志的微信公众号“中国国家地理”(ID:dili360)9月13日刊载了这批宝贵的照片和资料,让我们先一睹为快吧!

以下为文章原文:

深度64米,压缩空气的极限深度

潜水电脑深度显示64米,我知道自己不能再继续下潜了,因为这是我们事先计划的潜水深度极限。调整呼吸、控制好中性浮力,悬停在这个位置,起伏的心情也随之舒缓:向下望去,还是一片迷人的黝黑,仿佛没有尽头,充满着吸引我们继续下潜的诱惑;向上望去,晶莹的气泡搅动着头顶淡淡的黄绿色光亮,提醒着那才是我们将要回去的地方;两个明亮的光柱在头顶上方晃动,那是在水深33米、另一组支援潜水员所在的位置。而我们的四周依然是一片空寂,这个深度的水下,虽然有些自然光的残余,但我们必须依赖潜水灯射出的光柱,才能在几乎是垂直向下的洞壁上审视搜寻。

阳光从头顶投射下来,由于海水的阻碍,亮度迅速衰减。但与身边包裹着的幽暗的蓝和低头所见的无尽的黑相比,洞口那片光亮,依旧让人觉得明亮、安全。从下往上看,永乐龙洞的开口接近正圆形,仿佛一轮明月,在它的映衬下,潜水员就像在太空中漫步的航天员一般。位于大海深处的蓝洞,其实就和太空一样,对人类来说充满了未知和诱惑。

此时是2016年6月22日上午10点30分,根据潜水计划以及携带的压缩气体总容量的限制,我们只有宝贵的18分钟可以用来察看这个深度的洞壁细节。时间是如此之短,以至于我们根本无法充分了解这个庞大洞穴的更多细节,只能如同盲人摸象一般,仅仅看到被潜水灯照亮的那片很小的范围。明亮的潜水主灯光束轻易地被幽暗的洞壁吞噬掉,在某些地方,我们呼出的气泡将上部洞壁上的沉积物卷落下来,缓慢下降的白色颗粒悬浮在我们周围,在灯光的照耀下成为突出的反光点,像是夜晚月光下飘落的雪花。

上面是我们四年间第三次潜入我国西沙群岛永乐环礁中巨大的蓝洞时的情形。30多天后,三沙市政府把这个蓝洞正式命名为“永乐龙洞”,并公布了潜水机器人探测到的它的最大深度——300.89米,永乐龙洞被认定为世界上已发现最深的海洋蓝洞。

2012年

2013年

2016年

2012年在永乐龙洞内深度约35—40米处的地方,吴立新他们发现了一个支洞的入口,因为时间所限,只匆匆看了一下,观察到一些类似陆上溶洞洞壁被溶蚀的特征以及一个颇像石笋的物体。2013年他们二潜永乐龙洞,计划对上次找到的支洞进行仔细探察,结果发现支洞比预想中的规模要小,是一个封闭的洞室。事后通过对比照片他们才明白这个洞与上次的支洞竟不是同一个。2016年第三次潜入永乐龙洞,在36米深处他们又发现一个“新的”支洞,沿支洞的一条洞道前进,在深度42米处又折返回了主洞,这个“新发现”令他们颇为兴奋,结果最终确认这个支洞其实就是2012年发现的那个。永乐龙洞好像在和潜水员们开玩笑,不愿意把自己的秘密轻易暴露在他们面前。

在永乐龙洞那抹最幽深的蓝中,究竟还潜藏着多少未知的秘密?

2016年6月22日,时隔三年我们第三次探访龙洞。正如前文所说,这次我们下潜到了64米。

潜水员在水下每下潜10米,周围环境压力会增加一个大气压,与陆地上人们在常压下呼吸的空气不同,我们在水下呼吸的是从气瓶经压力调节系统提供的与周围环境相同压力的气体。在压力作用下,压缩空气中的氮气也会同氧气一样,溶入到血液当中,并随着血液循环被传送到机体组织中去。

不同于氧会被机体吸收,氮不会被吸收,所以潜水员在水下停留深度越大、时间越长,体内积累的氮气量就越高,在上升时需要足够的时间让氮气通过体循环、肺循环释出,并呼出体外,这个过程就叫做减压,如果潜水员过快地上升出水,残留在体内组织、血液当中的氮气就会膨胀,形成气泡,就像开启汽水瓶一样。这些气泡会导致脊柱神经被压迫、血液循环系统形成“气阻”,机体、大脑的供氧被阻断,这就是所谓的减压病,是潜水员要面对的重大危险。

另外,氮气在压力环境下会对人体产生不同程度的麻醉作用,下潜深度越大,麻醉程度就越强,像酒精对人的麻醉作用一样,视线变得狭窄,判断力、协调性下降,从而引发进一步的问题。就连我们赖以生存的氧气,在超过一定压力的情况下也会变成对神经、组织有毒性影响的物质,急性氧中毒会导致神经痉挛、抽搐,潜水员会因无法咬住呼吸器而溺水,此外黏膜组织长时间暴露在高压氧环境下也会形成慢性氧中毒。

所以这次深度在60米以下的潜水,是一次相对复杂的潜水过程,我们必须仔细制定潜水计划,并精准地按计划执行。在初期我们要使用32%的高氧(是指气体中氧气的比例占32%,氮气占68%,其他气体杂质等忽略不计)下潜至40米,然后切换成压缩氧含量21%的压缩空气,这是关键的一步,如果用错气体,将会产生致命的后果。

40米的深度很快达到,我们在相互监督下切换气体以免出错,更改潜水电脑的气体设置,然后继续向黑暗中下降。随着深度不断加大,氮醉的感觉慢慢袭来,像是饮酒时的“微醺”,手指开始变得笨拙,甚至从背板上取下手持声呐探测器都要尝试几次才能成功。随着时间的推移,我们的身体渐渐适应了这种感觉。而且深度继续增加,氮醉的症状并没有明显加重,我们身体的协调性、灵活性和思维的敏捷程度还都在可控范围内,于是我们继续下潜。

50米,洞穴的直径稍稍扩张了一点,但并没有我们预先设想中的显著扩大。陆地上的许多喀斯特竖井,以及我们探索过的很多蓝洞,都会形成上部开口较小,下部逐渐扩大的钟形结构,而我们在这里却没有看到,这是否说明我们潜入的深度,还没有抵达这个蓝洞结构的关键部位?

到达预定的64米深度后,经过18分钟的探测,我们开始按计划缓慢地上升。当上升到37米处,洞壁上一个洞口突然出现在我们面前,难道又是一个新的支洞?这个发现令尚未完全从氮醉中清醒的我们激动不已。这时我们已顾不得遵循严谨的减压上升程序了,至少要进去看一眼!

在潜水灯的照射下,我们看到洞壁是具有典型水下溶洞特有的鱼鳞状结构,“鱼鳞”上还薄薄地覆盖着极细的白色泥沙。泥沙在我们的轻微扰动下泛起来,洞内本来清澈的海水突然好像蒙上一层白雾。在洞内下方,我们发现了两个开口,其中一个开口处还射出一缕暗淡的光线。几乎是本能地,我们开始下降,循着光线潜了过去,完全忘记了此时还处于减压上升的过程中。洞道非常狭窄,但长度并不长,很快我们就钻了出来,发现自己又身处在主洞之中了。此时的水深已经是42米,我们必须马上调整状态恢复到继续减压上升的进程中。最终,经过14个不同深度、共计35分钟的减压停留、上升,我们顺利结束潜水回到阳光灿烂的海面上。

第三次探测中支洞的发现,曾一度令我们非常兴奋,可后来却证实,这个支洞与第一次潜入时发现的其实是同一个。这真是永乐龙洞与我们开的一个善意玩笑。

我们并不是唯一对西沙龙洞感兴趣并进行探索的人。在2015年8月至2016年4月,三沙市生态环境考察专家组和三沙航迹珊瑚礁保护研究所也多次对龙洞进行了探察。他们还动用了水下机器人,经水下机器人多次探底,测得永乐龙洞的最大深度为300.89米。此外他们还根据声呐探测设备绘制了龙洞的剖面示意图,还对水体、微生物、岩石等采样分析,为进一步的科研调查提供了基础数据。

图为2016年吴立新的团队第三次潜入永乐龙洞时,在一个支洞入口处拍摄的照片。这个支洞洞口有一人多高,我们可以看到洞壁上有鱼鳞状结构,“鱼鳞”上薄薄地覆盖着极细的白色泥沙,还有一层絮状物。永乐龙洞内部结构究竟是怎样的?除了已知的支洞外,是否还有我们尚未发现的侧洞、支洞存在?是否有一些侧洞、支洞的洞口已经被漫长地质时间中生长的珊瑚礁所覆盖,我们已经无从找起?关于永乐龙洞,还存在着无数的秘密,等待着我们去探察、发现。摄影/孙少光

从中国科学院南海海洋研究所研究员赵焕庭那里我了解到,在南海我们曾经发现过埋藏的古溶洞:通过珊瑚礁地质钻探,研究人员分析了南沙群岛永暑礁“南永2井”岩芯记录和柱状图中,发现井深401.49—402.69米处,分布有小溶洞。而在对“南永1井”岩芯记录和柱图的分析中,在井深130.3—132.3米处,发现了一个2米高左右的溶洞;在井深132.3—133.5米,1.2米厚的珊瑚灰岩层中,发现了很多溶孔;在井深133.5—142.0米处,发现了一个8.5米高的溶洞,底板为早更新世侵蚀面。研究认为,这两个溶洞是同一大溶洞的上、下两部分,中间的岩层可能为蚀余岩突。

永乐龙洞是否也只是一个庞大溶洞系统中出露的一部分?它的内部结构究竟是怎样的?是否存在着通道,一直连通到了永乐环礁内或者环礁的外部?三沙航迹研究所在永乐龙洞深度约100米至洞底,发现存在着一个溶解氧趋于0的近200米深的海水无氧环境,在这个极限环境中,是否有古老的原始生物存在?目前,有关永乐龙洞的探测还是非常初步的,可以说还远远没有揭开它神秘面纱的一角。

在未来,不只是我们,可能还会有更多的科学家参与到永乐龙洞的调查研究中来,一个个的谜题可能会逐渐得到答案,但同样可能还会有更多的谜题随着探索深入不断涌现。人类就是这样在对未知的不断探索当中学习、前行的。我们期待着再次探访永乐龙洞,潜入到这个亿万年来从未有人类踏足的神秘“时光隧道”中去。

(选编于《中国国家地理》 撰文/李家凡  吴立新)

分享到
来源:微信公众号中国国家地理 | 责任编辑:冯雪
专题 > 海洋维权
海洋维权
风闻·24小时最热
网友推荐最新闻
切换网页版
下载观察者App
tocomment gotop