海水密度|黑海深处：时间静止的世界_海水温度|科技

古老的海底沉船
2017年，一艘科学考察船在黑海上进行科学研究工作，上面科学家们正在进行一个名为“黑海地图”的科学研究项目，这已经是他们在黑海上忙碌的第三年。这一天，科学家们正遥控着两个水下机器人进行水下作业。水下机器人装备着高清摄像机、照明灯和先进的声呐系统，它们通过发出声波来了解海床的情况，并绘制海床图。一切工作都正常进行，正在这时，水下机器人发现了一个东西——海面下约2000米的海床上有一艘约23米长的沉船！

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【海水密度|黑海深处：时间静止的世界】通过水下机器人的高清摄像系统，考察者发现这艘沉船就像是昨天刚刚沉没的一样，船上的船桅、舵和划船凳，就连船上的绳索都保存完好，甚至船上装饰物的纹路都清晰可见。然而，当他们研究了水下机器人带回来的沉船碎片之后，却大为惊讶，这艘船竟然制造于公元9世纪，已经有1200多年的历史。这也被认为是迄今为止发现的保存最完整、最古老的沉船。
看到这里，可能有人会心生疑惑：船只沉入海底后，往往会被海洋中的微生物、软体动物等侵蚀，现代的钢铁巨轮都不可避免地会被破坏，更何况是古代的木船？一般而言，一艘木船在海底只需100年左右就会被完全“吃掉” 。不过，沉没在黑海的古代船只为何能逃过被侵蚀的命运呢？
黑海下的时间胶囊
如果我们手上有一张世界地图，可以看到黑海是一个位于亚洲和欧洲之间的内陆海，它像个湖泊被陆地包围，只通过博斯普鲁斯海峡等与地中海相连通。黑海不仅位置特殊，它的环境也很特别——黑海200米以下的海区没有氧气，取而代之的是世界上浓度最高的有毒硫化氢，那里只有很少的微生物能存活，毫无生气。正是因为没有动物和微生物的作用，沉没在黑海的船只才得以完好保存。
但是，就连世界上最深的马里亚纳海沟（大约8100米）都有鱼类生存，更不用说微生物了，为何黑海却有如此不适合生命生存的环境呢？
原来，黑海的主要水源来自河流，这些富含营养的淡水流入黑海之后与海水混合，形成密度小的海水并在上层水域流动。由淡水带来的养分滋养了黑海上层海水中的微生物，微生物为小型水生动物提供了食物，小型水生动物又为较大的鱼类提供了营养，形成了一片勃勃生机的景象。据统计，在黑海的上层海域生活着大约180种鱼类。

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但是与上层海水形成鲜明对比的是， 200米之下的黑海海水含盐量很高，很难与上层海水交融。更糟的是，上层富含营养物质的海水虽然使浮游生物和藻类大量繁殖，为鱼类和其他水生动物提供了丰富的食物，但是这些生物最终都是会死亡的，它们死亡后会向下沉并腐烂、被分解。这个过程不断消耗氧气，生物量越多，消耗的氧气也就越多，这使黑海丰饶的上层海水之下的含氧量不断下降。当没有更多的氧气时，细菌会利用海水中的硫酸盐来分解这些生物尸体，这将导致高毒性的硫化氢的产生。
此外，每年大约有175立方千米含盐量较高的地中海海水流入黑海，直接沉入黑海底层。这使黑海的海水含盐量增加，变成了一个几乎无菌的时间胶囊，使沉船得以长时间保存下来。
数千年制造的时间胶囊
现在我们已经知道黑海的特殊环境像时间胶囊一样保护了沉船，但是另一个问题却随之而来，那就是黑海是在何时以及如何形成的？目前，这个问题还存在争议。
1998年，美国地质学家威廉·瑞安和沃尔特·皮特曼认为，黑海起源于一场自然灾害。他们认为，在冰河时代之后，每天有40平方千米的海水从地中海流经博斯普鲁斯海峡，其流量相当于200个尼亚加拉瀑布。经过了300天左右的时间，这些海水就淹没了一个湖泊及周边一大片平原，形成了一片远离外海的黑海。而根据地质学家的说法，这场历时300天的自然灾害还被记录在了《旧约全书》中，也就是我们熟悉的诺亚方舟和洪水的故事。
但是有些科学家并不认同这个观点， “黑海地图项目”的考古学家还真的在研究中找到了其他可能的答案。考古学家们从黑海提取了400多份海底岩心样本。利用先进的设备，科学家分析了岩心样本中的钾和镁等元素，而钾和镁元素的含量提供了黑海气候方面的信息。镁元素存在于盐水中，因此通过分析不同沉积物岩心中的镁元素的浓度，科学家们可以确定地中海的盐水是什么时候开始流入黑海，以及填满黑海需要多长时间。

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科学家的研究结果显示，黑海并不是在一场持续了300天的洪水冲出来的，而是从公元前1.6万年至公元前1万年开始，在数千年间由地中海的海水经由博斯普鲁斯海峡涌入而形成的。 2017年，考古学家还找到了其他的证据，他们在保加利亚海岸附近的一个山谷里发现了一个青铜时代的定居点，在公元前3000年到公元前1200年之间被黑海淹没。通过对海底的探测，考古学家发现了埋在海底2.5米深处的木头、陶器等物品的迹象，并且还探测到了一个港口。这说明黑海是许多次自然灾害“合力制造”的。
虽然黑海海底无氧的有毒环境对古代沉船及沉入海底的文物有很好的保护作用，为我们提供了了解历史的条件，但是这样的环境也威胁着黑海中的生物。科学家发现，在过去60年中，黑海的有毒无氧区向上扩张了约50米，上层可供黑海的生物生存的空间只剩下约90米。这可能是由于人类使用的肥料和制造的有机废物被排到黑海造成的，这使黑海的海水富营养化，浮游生物和藻类大量繁殖，从而消耗大量氧气。此外，水的温度越低，它溶解气体就越多，而溶解气体中包括氧气。随着全球气候变暖，海水温度升高，海水中的氧气也会减少。
如果人类再不停止将有害废物排入黑海，不采取有效举措减缓气候变暖，那么未来黑海可能会完全变成一片有毒的死亡之海。
来源：大科技
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