由中国科学院深海科学与工程研究所主导的国际研究团队，在西北太平洋的千岛—堪察加海沟和阿留申海沟发现全球最深、分布规模最大的化能合成生态系统。在深度达到9533米的深渊海底，存在着目前已知最深的化能合成生命群落和巨大甲烷储库。相关研究成果7月30日发表于国际学术期刊《自然》。
研究团队利用“奋斗者”号载人潜水器，揭示了深渊中延绵且蓬勃生长的化能合成群落。这些生命不依赖阳光获取能量，而是利用地质流体中的化学反应获取新陈代谢所必需的能量。这一发现不仅挑战了关于生命在极端深度生存能力的认知，也为理解深海碳循环的复杂机制提供了全新视角。
深渊是指深度在6000米至近11000米之间的海沟区域。长期以来，科学界推测化能合成群落可能广泛存在于深渊区域，但此前发现的案例屈指可数。此次研究首次在9533米的深渊，以及跨越2500公里的广阔海沟底部，观测到世界上分布最深、分布规模最大的化能合成生命群落。这些群落主要由深海管状蠕虫和双壳类软体动物组成，它们依靠富含硫化氢和甲烷的流体维持生命。
该研究对理解地球深部碳循环具有深远意义。通过地球化学分析，研究发现这些环境中的甲烷由沉积层深处的微生物活动产生。这表明深渊海底之下还存在未知的、庞大而活跃的深部生物圈，不断将由沉降有机质分解而来的二氧化碳转化为甲烷。这一过程可能封存了大量从上层海洋沉降的有机碳，并以天然气水合物等形式在深渊海底形成规模巨大的甲烷储库，挑战了传统的深海碳循环模式。
这一发现也直接挑战了“深渊生态系统主要依靠从海洋表层沉降的有机颗粒和动物残骸维持”的传统观点。研究证明，化能合成生命可能在深渊生态系统发挥着比想象中更重要的作用，并深刻影响着深渊生态系统的结构和功能。在此发现的基础上，研究人员推测，化能合成生态系统在深渊的分布可能远比目前发现的更为广泛，有望在全球范围内形成一条沿构造活动活跃、有机质丰富的海沟底部分布的“化能生命走廊”。
本次研究是“全球深渊探索计划”的重要组成部分。该计划由中国科学院发起和主导，获得联合国“海洋科学促进可持续发展十年”执行委员会批准，旨在利用先进的深潜技术揭开地球深渊无人区的奥秘。研究团队将进一步探索化能生态系统的全球分布格局、深渊碳循环模式及其对全球碳循环的影响。 （记者董泽扬）
