《中國國家地理》雜誌探訪西沙羣島永樂環礁的永樂龍洞
今年7月,我國海南省三沙市永樂環礁晉卿島上的藍洞,被證實為世界上最深的海洋藍洞,其深度達到了300.89米,並被正式命名為永樂龍洞。這個最深海洋藍洞的內部究竟是什麼樣的?是否隱藏了一些不為人知的秘密?從2012年5月到2016年7月,《中國國家地理》雜誌的特約攝影師吳立新和他的助手多次潛入永樂龍洞,為我們帶回了珍貴的第一手照片和資料。該雜誌的微信公眾號“中國國家地理”(ID:dili360)9月13日刊載了這批寶貴的照片和資料,讓我們先一睹為快吧!
以下為文章原文:
深度64米,壓縮空氣的極限深度
潛水電腦深度顯示64米,我知道自己不能再繼續下潛了,因為這是我們事先計劃的潛水深度極限。調整呼吸、控制好中性浮力,懸停在這個位置,起伏的心情也隨之舒緩:向下望去,還是一片迷人的黝黑,彷彿沒有盡頭,充滿着吸引我們繼續下潛的誘惑;向上望去,晶瑩的氣泡攪動着頭頂淡淡的黃綠色光亮,提醒着那才是我們將要回去的地方;兩個明亮的光柱在頭頂上方晃動,那是在水深33米、另一組支援潛水員所在的位置。而我們的四周依然是一片空寂,這個深度的水下,雖然有些自然光的殘餘,但我們必須依賴潛水燈射出的光柱,才能在幾乎是垂直向下的洞壁上審視搜尋。

陽光從頭頂投射下來,由於海水的阻礙,亮度迅速衰減。但與身邊包裹着的幽暗的藍和低頭所見的無盡的黑相比,洞口那片光亮,依舊讓人覺得明亮、安全。從下往上看,永樂龍洞的開口接近正圓形,彷彿一輪明月,在它的映襯下,潛水員就像在太空中漫步的航天員一般。位於大海深處的藍洞,其實就和太空一樣,對人類來説充滿了未知和誘惑。
此時是2016年6月22日上午10點30分,根據潛水計劃以及攜帶的壓縮氣體總容量的限制,我們只有寶貴的18分鐘可以用來察看這個深度的洞壁細節。時間是如此之短,以至於我們根本無法充分了解這個龐大洞穴的更多細節,只能如同盲人摸象一般,僅僅看到被潛水燈照亮的那片很小的範圍。明亮的潛水主燈光束輕易地被幽暗的洞壁吞噬掉,在某些地方,我們呼出的氣泡將上部洞壁上的沉積物卷落下來,緩慢下降的白色顆粒懸浮在我們周圍,在燈光的照耀下成為突出的反光點,像是夜晚月光下飄落的雪花。
上面是我們四年間第三次潛入我國西沙羣島永樂環礁中巨大的藍洞時的情形。30多天後,三沙市政府把這個藍洞正式命名為“永樂龍洞”,並公佈了潛水機器人探測到的它的最大深度——300.89米,永樂龍洞被認定為世界上已發現最深的海洋藍洞。

2012年

2013年

2016年
2012年在永樂龍洞內深度約35—40米處的地方,吳立新他們發現了一個支洞的入口,因為時間所限,只匆匆看了一下,觀察到一些類似陸上溶洞洞壁被溶蝕的特徵以及一個頗像石筍的物體。2013年他們二潛永樂龍洞,計劃對上次找到的支洞進行仔細探察,結果發現支洞比預想中的規模要小,是一個封閉的洞室。事後通過對比照片他們才明白這個洞與上次的支洞竟不是同一個。2016年第三次潛入永樂龍洞,在36米深處他們又發現一個“新的”支洞,沿支洞的一條洞道前進,在深度42米處又折返回了主洞,這個“新發現”令他們頗為興奮,結果最終確認這個支洞其實就是2012年發現的那個。永樂龍洞好像在和潛水員們開玩笑,不願意把自己的秘密輕易暴露在他們面前。
在永樂龍洞那抹最幽深的藍中,究竟還潛藏着多少未知的秘密?
2016年6月22日,時隔三年我們第三次探訪龍洞。正如前文所説,這次我們下潛到了64米。
潛水員在水下每下潛10米,周圍環境壓力會增加一個大氣壓,與陸地上人們在常壓下呼吸的空氣不同,我們在水下呼吸的是從氣瓶經壓力調節系統提供的與周圍環境相同壓力的氣體。在壓力作用下,壓縮空氣中的氮氣也會同氧氣一樣,溶入到血液當中,並隨着血液循環被傳送到機體組織中去。
不同於氧會被機體吸收,氮不會被吸收,所以潛水員在水下停留深度越大、時間越長,體內積累的氮氣量就越高,在上升時需要足夠的時間讓氮氣通過體循環、肺循環釋出,並呼出體外,這個過程就叫做減壓,如果潛水員過快地上升出水,殘留在體內組織、血液當中的氮氣就會膨脹,形成氣泡,就像開啓汽水瓶一樣。這些氣泡會導致脊柱神經被壓迫、血液循環系統形成“氣阻”,機體、大腦的供氧被阻斷,這就是所謂的減壓病,是潛水員要面對的重大危險。
另外,氮氣在壓力環境下會對人體產生不同程度的麻醉作用,下潛深度越大,麻醉程度就越強,像酒精對人的麻醉作用一樣,視線變得狹窄,判斷力、協調性下降,從而引發進一步的問題。就連我們賴以生存的氧氣,在超過一定壓力的情況下也會變成對神經、組織有毒性影響的物質,急性氧中毒會導致神經痙攣、抽搐,潛水員會因無法咬住呼吸器而溺水,此外黏膜組織長時間暴露在高壓氧環境下也會形成慢性氧中毒。
所以這次深度在60米以下的潛水,是一次相對複雜的潛水過程,我們必須仔細制定潛水計劃,並精準地按計劃執行。在初期我們要使用32%的高氧(是指氣體中氧氣的比例佔32%,氮氣佔68%,其他氣體雜質等忽略不計)下潛至40米,然後切換成壓縮氧含量21%的壓縮空氣,這是關鍵的一步,如果用錯氣體,將會產生致命的後果。
40米的深度很快達到,我們在相互監督下切換氣體以免出錯,更改潛水電腦的氣體設置,然後繼續向黑暗中下降。隨着深度不斷加大,氮醉的感覺慢慢襲來,像是飲酒時的“微醺”,手指開始變得笨拙,甚至從背板上取下手持聲吶探測器都要嘗試幾次才能成功。隨着時間的推移,我們的身體漸漸適應了這種感覺。而且深度繼續增加,氮醉的症狀並沒有明顯加重,我們身體的協調性、靈活性和思維的敏捷程度還都在可控範圍內,於是我們繼續下潛。
50米,洞穴的直徑稍稍擴張了一點,但並沒有我們預先設想中的顯著擴大。陸地上的許多喀斯特豎井,以及我們探索過的很多藍洞,都會形成上部開口較小,下部逐漸擴大的鐘形結構,而我們在這裏卻沒有看到,這是否説明我們潛入的深度,還沒有抵達這個藍洞結構的關鍵部位?
到達預定的64米深度後,經過18分鐘的探測,我們開始按計劃緩慢地上升。當上升到37米處,洞壁上一個洞口突然出現在我們面前,難道又是一個新的支洞?這個發現令尚未完全從氮醉中清醒的我們激動不已。這時我們已顧不得遵循嚴謹的減壓上升程序了,至少要進去看一眼!
在潛水燈的照射下,我們看到洞壁是具有典型水下溶洞特有的魚鱗狀結構,“魚鱗”上還薄薄地覆蓋着極細的白色泥沙。泥沙在我們的輕微擾動下泛起來,洞內本來清澈的海水突然好像蒙上一層白霧。在洞內下方,我們發現了兩個開口,其中一個開口處還射出一縷暗淡的光線。幾乎是本能地,我們開始下降,循着光線潛了過去,完全忘記了此時還處於減壓上升的過程中。洞道非常狹窄,但長度並不長,很快我們就鑽了出來,發現自己又身處在主洞之中了。此時的水深已經是42米,我們必須馬上調整狀態恢復到繼續減壓上升的進程中。最終,經過14個不同深度、共計35分鐘的減壓停留、上升,我們順利結束潛水回到陽光燦爛的海面上。
第三次探測中支洞的發現,曾一度令我們非常興奮,可後來卻證實,這個支洞與第一次潛入時發現的其實是同一個。這真是永樂龍洞與我們開的一個善意玩笑。
我們並不是唯一對西沙龍洞感興趣並進行探索的人。在2015年8月至2016年4月,三沙市生態環境考察專家組和三沙航跡珊瑚礁保護研究所也多次對龍洞進行了探察。他們還動用了水下機器人,經水下機器人多次探底,測得永樂龍洞的最大深度為300.89米。此外他們還根據聲吶探測設備繪製了龍洞的剖面示意圖,還對水體、微生物、岩石等採樣分析,為進一步的科研調查提供了基礎數據。

圖為2016年吳立新的團隊第三次潛入永樂龍洞時,在一個支洞入口處拍攝的照片。這個支洞洞口有一人多高,我們可以看到洞壁上有魚鱗狀結構,“魚鱗”上薄薄地覆蓋着極細的白色泥沙,還有一層絮狀物。永樂龍洞內部結構究竟是怎樣的?除了已知的支洞外,是否還有我們尚未發現的側洞、支洞存在?是否有一些側洞、支洞的洞口已經被漫長地質時間中生長的珊瑚礁所覆蓋,我們已經無從找起?關於永樂龍洞,還存在着無數的秘密,等待着我們去探察、發現。攝影/孫少光
從中國科學院南海海洋研究所研究員趙煥庭那裏我瞭解到,在南海我們曾經發現過埋藏的古溶洞:通過珊瑚礁地質鑽探,研究人員分析了南沙羣島永暑礁“南永2井”巖芯記錄和柱狀圖中,發現井深401.49—402.69米處,分佈有小溶洞。而在對“南永1井”巖芯記錄和柱圖的分析中,在井深130.3—132.3米處,發現了一個2米高左右的溶洞;在井深132.3—133.5米,1.2米厚的珊瑚灰岩層中,發現了很多溶孔;在井深133.5—142.0米處,發現了一個8.5米高的溶洞,底板為早更新世侵蝕面。研究認為,這兩個溶洞是同一大溶洞的上、下兩部分,中間的岩層可能為蝕餘巖突。
永樂龍洞是否也只是一個龐大溶洞系統中出露的一部分?它的內部結構究竟是怎樣的?是否存在着通道,一直連通到了永樂環礁內或者環礁的外部?三沙航跡研究所在永樂龍洞深度約100米至洞底,發現存在着一個溶解氧趨於0的近200米深的海水無氧環境,在這個極限環境中,是否有古老的原始生物存在?目前,有關永樂龍洞的探測還是非常初步的,可以説還遠遠沒有揭開它神秘面紗的一角。
在未來,不只是我們,可能還會有更多的科學家參與到永樂龍洞的調查研究中來,一個個的謎題可能會逐漸得到答案,但同樣可能還會有更多的謎題隨着探索深入不斷湧現。人類就是這樣在對未知的不斷探索當中學習、前行的。我們期待着再次探訪永樂龍洞,潛入到這個億萬年來從未有人類踏足的神秘“時光隧道”中去。
(選編於《中國國家地理》 撰文/李家凡 吳立新)

