深海采矿对关键热液喷口的破坏可能会对数百公里外的喷口产生连锁反应，发表在《生态与进化》上的一篇新论文建议。

这项研究由冲绳科学技术研究所(OIST)的科学家与日本海洋地球科学技术机构(JAMSTEC)和不列颠哥伦比亚省维多利亚大学合作进行，揭示了西北太平洋的不同喷口如何相互连接。该研究还确定了对维持连通性特别重要的关键喷口，需要优先考虑保护这些喷口。

“这些结果可以为政策制定者和矿业公司决定哪些地点应该受到采矿保护提供强有力的工具，”由Satoshi Mitarai教授领导的OIST海洋生物物理学部门的第一作者和博士生Otis Brunner说。

热液喷口是极端深海环境，存在于海底地质活跃地区。这些喷口就像水下间歇泉一样，从海床的裂缝中喷出充满矿物质的热水。尽管有强烈的热量和压力，这些通风系统充满了奇怪而独特的生命。这些喷口周围的这些生物，如螃蟹、虾和蠕虫，都依赖细菌，细菌利用喷口的化学能制造生物质。

维持生命的富含化学物质的水域也使这些环境成为新兴深海采矿业的有吸引力的目标。当从地壳中出来的化学物质与冰冷的海水相遇时，它们会在海底沉淀并形成烟囱状沉积物，称为海底块状硫化物。

“这些烟囱含有高质量和大量的金，银，铜和其他稀土矿物，我们需要这些矿物来养活我们渴望技术的社会，”布鲁纳说。

然而，开采这些资源会破坏生活在烟囱上的生物，并严重影响同一热液喷口内附近烟囱上的生物。

“每个热液喷口通常都拥有一些特有物种，这意味着它们只生活在那里。因此，如果你移除或严重破坏他们的生态系统，你不仅失去了这些动物，而且你已经完全失去了那个物种，“布鲁纳说。

现在，布鲁纳的研究表明，对热液喷口生态系统的破坏也不太可能仅限于一个喷口地点，但可能会影响数百公里外的其他喷口地点。

虽然热液喷口似乎彼此隔离，但许多热液喷口物种实际上可以在幼虫阶段在洋流的协助下从一个喷口分散到另一个喷口。如果它们设法到达另一个喷口，并且新喷口的条件相似(热液喷口在深度、喷口流体的化学成分、强度和热量方面可能有很大差异)，那么这些生物就可以定居并成熟到成年期。

这意味着，如果一个物种种群在一个热液喷口被消灭，那么在另一个热液喷口，幼虫曾经分散到那里的同一物种的种群也将受到威胁。

在他的研究中，布鲁纳研究了西北太平洋三个次区域的喷口地点 - 冲绳海槽，伊豆 - 博宁弧和马里亚纳海槽。他通过比较喷口地点的共同物种数量，推断每个喷口地点与其他喷口地点的联系程度。

通过从物种数据中创建网络，Brunner和他的同事确定了哪些喷口地点是每个次区域的重要枢纽。

堺和北诺尔伊平屋岭这两个喷口地点被发现是维持冲绳海槽次区域连通性最重要的喷口地点，应优先保护。

“不幸的是，Sakai和North Knoll Iheya喷口地点位于冲绳海槽的中部地区，这是一个特别感兴趣的采矿区域，”布鲁纳说。“但对这两个地点的任何干扰都会对日本各地热液事件中的所有物种产生特别强烈的影响。

对于伊豆-博宁弧和马里亚纳海沟，日光火山和爱丽斯泉分别是最重要的枢纽。目前对这些地点的深海采矿没有兴趣。

该研究还确定了连接冲绳海槽和马里亚纳海沟与伊豆-博宁弧的连通性路径。然而，这些联系只发生在少数热液喷口，包括冲绳海槽的大山久米山丘，位于采矿区。这里的采矿活动可能导致整个西北太平洋地区的网络崩溃。

最后值得注意的是两个异常喷口地点，Sumisu Caldera和Minami-Ensei Knoll，它们与该地区任何其他喷口的连通性都很低。这些喷口与西北太平洋的其他喷口具有非常不同的特征，这些喷口有许多生物。

“在这些喷口采矿不太可能影响其他人，但它们是非常独特和脆弱的生态系统，也需要保护，”布鲁纳说。