4 月 6 日(第2/6页)

“那么,天然气产生的时候,深海到底发生了什么事?以生物源性甲烷为例,它是几百万年来动植物残余分解,海藻、浮游生物、鱼类腐化时,释放出的有机碳所制造的。分解的工作多由细菌进行。请注意,深海里温度很低,压力又很高。海水的压力每下降 10 米就增加 1 巴①。戴氧气筒的潜水员,大概可以潜到 50 米,最多 70 米,就这样了。据说也有潜到 140 米的纪录。但是我不建议这样做,这种尝试多半以悲剧收场。

“而我们这里谈的,可是 500 米以上的深度唷!那是一个截然不同的物理世界。当甲烷以很高的密度,从地球内部上升到海底时,就会发生很不寻常的事。天然气和冰冷的海水结合成冰。你们多多少少曾在报章杂志上看到甲烷冰这个名词。那说法并不是很正确。结冰的并不是甲烷,而是周围的水。水分子结晶成微小的笼状结构,里面有一个甲烷分子。大量的天然气就这样被压缩到很小的空间里。”

有一个学生迟疑地举起了手。

“有问题吗?”

那个少年犹豫了一下。“500 米不是很深,对吧?”他终于说出口。

“你不觉得那有什么稀奇,是吗?”

“没有啦。我只是想……哎呀,雅克·皮卡尔坐潜水艇,下到马里亚纳海沟,有 11000 米深耶。我是说,那才真的叫深吧!为什么那底下却没有这种冰呢?”

“不简单。你把载人潜水的故事研究得很透彻。你觉得应该是什么原因呢?”

那少年考虑了一会儿,耸耸肩膀。

“那还不简单,”另一边有个女孩子说,“下面的生物太少了!1000 米以下的深海,可分解的有机物不多,所以也就没有甲烷。”

“我就知道,”约翰逊在桥上喃喃自语,“女人就是比较聪明。”

波尔曼对女孩露出友善的微笑。“对。当然也有例外的情形。事实上,真的有人在更深的深海里发现过甲烷水合物。如果富含有机物的沉积物被冲下去,即使是 3000 米的深度,也会有甲烷水合物。靠大陆边缘的海洋有这种例子。顺道一提,我们也曾在压力不足的浅水区发现甲烷水合物。只要温度够低,就会有水合物,极地的陆架区就是一个例子。”他又转向大家,“尽管如此,大部分甲烷水合物——也就是被压缩的甲烷——出现在深度 500 到 1000 米左右的大陆边坡。我们最近在北美洲海岸研究过一座海底山脉,高 500 米,长 25 公里,成分多为甲烷水合物。有些甲烷水合物存在石头里,有些则袒露在海底。我们现在知道,海里全是甲烷水合物;甚至也清楚,整个大陆边坡是靠着甲烷水合物固定的!

“这东西就像是水泥一样。如果把水合物抽掉,大陆边坡就像表面坑坑洞洞的瑞士奶酪。不同的是,瑞士奶酪虽然有洞,形状还是固定的。大陆边坡如果没有甲烷水合物,就会整个垮掉!”

波尔曼停了几秒,让大家消化内容。

“故事还没完。甲烷水合物只有在高压低温的环境下才会稳定。换句话说,甲烷不是都能结冰,而是只有表面的部分。愈往地心,温度愈高,所以沉积物中有个没结冰的大型甲烷气槽。结冰的上层像个盖子,所以气体溢不出来。”

“我读过这类报道,”那女孩说,“日本人想拿这东西,对吧?”

约翰逊觉得很有意思。他想起以前上学的日子。每班总有一个准备特别充分的学生,上课该学的内容大概早已会了一半。他猜想,这个女孩一定不怎么受欢迎。

“不只日本人,”波尔曼回答,“全世界都想要这东西。但是技术上很困难。我们从 800 米的深度把甲烷水合物拿上来,才到半路,它就从块状变成气体了。后来拿到船上的量,虽然还算大,却只是挖到的其中一小部分而已。我说过,甲烷水合物很不稳定。把 500 米深度的海水加温个一度,很可能会造成甲烷水合物忽然不稳定。因此我们快速挖掘,把块状水合物放入充满液态氮的密封箱,让它保持稳定。你们到这儿来。”

“他做得很不错。”约翰逊说。

波尔曼带着学生走到由钢架焊接成的架子旁,上面堆了各种大小的容器。最底下有四个看起来像油箱的银色东西。波尔曼拿出其中一个,戴上手套,打开盖子。忽然听见嗤的一声,接着冒出白色蒸气。有些学生不由得往后退一步。

“这只是氮气。”波尔曼把手伸进容器内,拿出一块拳头大小的东西,看起来像弄脏的冰块。几秒钟后,那东西发出嘶嘶声,接着爆出裂开的声音。他招手叫那个女孩子过来,剥下一小块,交给她。

“别被吓到,”他说,“这有点冰。但是不用担心,尽管拿在手上。”

“好臭!”那女孩大声说。

有些学生大笑。

“没错。那味道像坏掉的蛋。那是沼气②,正往外泄。”他把那东西分成好几块,分给其他学生。“仔细观察发生的事情。冰里看来脏脏的条纹,是沉积碎屑。几分钟以后,只会剩下那些碎屑和几摊水。冰融化,甲烷分子就逃出笼子。也可以这样说:刚才还是一块稳定的海底,在最短的时间内变为乌有。这就是我要给你们看的东西。”

他停了一会儿。学生专注看着发出嗤声、愈来愈小的块状物,纷纷喊臭。波尔曼等到水合物全部融化后继续说,“刚才还发生了一件事,是你们没法用肉眼看见的。这一点是我们赞叹水合物的关键原因。我刚才说过,这个冰做的笼子可以压缩甲烷。1 立方厘米的水合物,就是你们刚才拿在手上的,能释放出 164 立方厘米的甲烷。水合物一融化,甲烷的体积瞬间增加 164 倍。最后只剩下你们手上那摊水。你用舌尖舔舔看,”波尔曼对那女孩子说,“告诉我们味道怎么样。”

那个女学生疑惑地看着他。“舔这个臭臭的东西?”

“沼气跑掉,已经没有臭味了。你要是不敢试,我来示范。”

一阵窃笑传出。那女孩慢慢低下头,舔了一口。“是淡水耶!”她大叫。

“没错。水结冰时,盐分会被析出。所以南极是世界上最大的淡水储藏区。冰山是淡水做成的。”波尔曼关好有液态氮的加压容器,放回架子上。“你们刚才经历的,就是为什么取用甲烷水合物会有争议的原因。如果因为我们的介入,造成水合物不稳定,将产生一连串的连锁反应。把支撑大陆边坡的水泥抽走,后果会如何?深海地区的甲烷进入大气层,对世界气候有什么影响?甲烷是温室气体,会使大气层的温度上升,而海洋将因此不断暖化。这些问题是我们没有办法处理的。”