李旭扬带领下的中国北极科考队一路向北航行，在经过俄罗斯远东地区的海岸线后，向着北美大陆线方向的海域前行过程中发现了那处海底世界火山热液区喷口海域。
中国北极科考队在北冰洋加克洋中脊发现新型热液区：李旭扬团队揭示极端环境下的生命与地质奥秘
引言
2128年10月2号，由中国极地研究中心首席科学家李旭扬教授带领的“鲲鹏十六号”北极科考船舶上的中国北极科考队，在北冰洋加克洋中脊（Gakkel Ridge）海域执行中国第108次北极科学考察任务时，取得了一项重大突破。科考队在北纬85°和西经120°附近海域，发现了一处此前未被记录的海底火山热液喷口区。该区域位于俄罗斯远东北部与北美大陆之间的国际公海，距离俄罗斯海岸线大约有1200公里，水深大约3800米。这一发现不仅填补了北极热液系统研究的地理空白，还为极端环境生命演化、海底资源潜力和全球气候变化研究提供了珍贵样本。
北极地区是全球气候变化的敏感区，也是地球系统科学研究的焦点。热液喷口系统作为海底地壳活动的重要窗口，通常分布于大洋中脊，以其独特的地质化学过程和生物群落着称。自1977年加拉帕戈斯热液区发现以来，全球已确认的热液区超过700处，但北极地区因其冰盖覆盖和恶劣环境，勘探程度较低。加克洋中脊作为全球最慢速扩张的洋中脊（每年约1厘米），其热液活动机制与典型洋中脊存在显着差异，长期以来是国际学界的研究难点。
李旭扬团队此次科考任务隶属于中国“十七八”极地科学规划，重点聚焦北极海洋地质、生物多样性与碳循环研究。科考队于2128年8月从上海启航，途经白令海峡，沿俄罗斯远东海岸线向北航行，随后转向北美大陆方向，穿越门捷列夫海岭，进入加克洋中脊西段。航程中，团队综合使用多波束测深系统、磁力仪和海水化学传感器等设备，对海底地形和海水化学异常进行实时监测。
二、热液区的发现过程
1. 前期征兆与目标锁定
8月12日，科考队通过海水柱状采样发现溶解甲烷（ch?）浓度异常升高，较背景值高出50倍。同时，多波束测深数据显示海底存在约100米高的穹隆状隆起，伴有裂隙网络。团队初步判断该区域可能存在热液活动，随即部署自主水下机器人（AUV）“海斗3号”进行近海底探测。
2. 喷口确认与精细测绘
AUV传回的数据证实了热液喷口群的存在：该区域分布着4个活跃喷口，最高温度达350°c，喷溢流体富含硫化氢、金属硫化物和稀有元素。喷口周围形成了典型的“黑烟囱”结构，高度约5-15米。通过高分辨率地形测绘，团队绘制了热液区三维地图（面积约1.2平方公里），并发现其位于一个破火山口内侧，地质构造复杂。
科考队使用遥控无人潜水器（RoV）“龙宫2号”采集了热液流体、硫化物烟囱体、沉积物及生物样本。现场质谱分析显示流体ph值低至2.8，富含铁、铜、锌等金属颗粒。生物拖网捕获了包括管足虫、贻贝、铠甲虾等热液区特有宏生物，以及大量化能自养微生物。
三、科学意义与初步研究成果
1. 地质学价值：新型热液系统的独特性
该热液区位于超慢速扩张洋中脊，其形成机制不同于大西洋或太平洋中脊。岩石学分析表明，烟囱体以富硅硫化物为主，伴生稀有元素（如铟、碲），可能与地幔橄榄岩的蛇纹石化过程相关。这一发现为理解慢速扩张洋中脊的热液成矿作用提供了新模型。
2. 生物学意义：极端环境生命适应策略
宏生物群落以管足虫（polychaeta）和双壳类为主导，与北大西洋热液区相似度较高，提示可能存在北极-大西洋生物连通性。微生物组学分析发现多种嗜热古菌（如thermococcus），其代谢途径以硫化氢氧化和甲烷合成为主。值得注意的是，部分微生物显示出对低温高压环境的独特适应性突变，为生命起源研究提供了参考。
热液活动释放的甲烷和金属颗粒可能影响北冰洋碳循环与初级生产力。初步估算显示，该区域每年向海洋输送的甲烷量约为500吨，相当于北冰洋自然源甲烷排放的0.1%。此外，热液区沉积物中的稀土元素富集现象，为评估北极海底资源潜力提供了数据支撑。
此次发现已通过国际北极科学委员会（IASc）向全球公布，数据将共享于“北极热液系统数据库”。2024年，中国计划与俄罗斯、挪威合作开展冰下RoV联合探测，重点研究热液区与海冰消退的关联性。李旭扬表示：“下一步将聚焦热液生物基因测序、成矿年代测定以及热通量对冰盖融化的潜在影响。”
结论
李旭扬团队在北冰洋加克洋中脊的热液区发现，是中国北极科考的重大里程碑。它揭示了超慢速扩张洋中脊的地质动力学过程，丰富了极端环境生物多样性认知，并为北极在全球气候系统中的作用提供了新解读。随着北极冰盖加速消退，此类研究将愈发凸显其科学价值与战略意义。