Tại vùng sa mạc hẻo lánh của Tân Cương, từng tồn tại một hiện tượng đặc biệt khiến thế giới phải kinh ngạc - một thế giới bí ẩn được gọi là 'đại dương ngầm', tồn tại im lặng và đang gây thách thức lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về thế giới tự nhiên.
Giải mã 'đại dương ngầm'
Trong thời cổ đại, cấu trúc địa chất và khí hậu của Trái Đất đã trải qua những biến đổi to lớn. Khoảng 500 triệu năm trước, chỉ có một siêu lục địa lớn được gọi là Pangea. Tuy nhiên, theo thời gian, Pangea bắt đầu phân tách, tạo ra nhiều lục địa và đất liền nhỏ hơn.
Diện tích của đại dương trong giai đoạn này khá nhỏ và ổn định. Tuy nhiên, với sự phát triển tiếp theo của chuyển động mảng, môi trường địa lý biển cũng thay đổi đáng kể. Những thay đổi này đã kích hoạt quá trình hình thành các đại dương dưới lòng đất.
Các đại dương dưới lòng đất được hình thành thông qua sự tương tác giữa chuyển động của các mảng đá và lực lượng vật lý của vỏ Trái Đất. Khi các mảng đá va chạm hoặc trượt qua nhau, vỏ đáy của đại dương cổ đại có thể bị nén và đẩy, khiến nó chìm sâu dưới lòng đất. Nước biển bị chôn vùi dần dần hình thành các đại dương dưới lòng đất.
Sự di chuyển lên xuống của lớp vỏ Trái Đất cũng dẫn đến sự hình thành của các đại dương dưới lòng đất. Ví dụ, khi lớp vỏ nổi lên, nước biển có thể bị nâng cao sâu dưới lòng đất, tạo ra các đại dương dưới lòng đất.
Minh họa.
Các đại dương ngầm này thường nằm ở độ sâu vài nghìn hoặc hàng chục nghìn mét và chứa lượng nước lớn. Sự tồn tại của chúng ảnh hưởng đáng kể đến chu kỳ nước và môi trường địa chất của Trái Đất. Nước ngọt và nước mặn trong đại dương dưới lòng đất tương tác với nhau tạo ra các phản ứng hóa học có thể làm biến đổi đá và ảnh hưởng đến cấu trúc vỏ Trái Đất.
Nhờ vào sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện đại, chúng ta có thể khám phá và hiểu rõ hơn về các đại dương dưới lòng đất. Các nhà khoa học Trái Đất sử dụng công nghệ phát hiện sóng địa chấn và thiết bị thăm dò địa chất để nghiên cứu các đại dương dưới lòng đất. Công việc nghiên cứu này không chỉ giúp làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa của Trái Đất mà còn giúp hiểu rõ hơn về phân bố và sử dụng tài nguyên nước.
Minh họa.
Đặc điểm độc đáo của 'đại dương ngầm' ở sa mạc Tân Cương: Hồ nước mặn nằm dưới lòng đất
Một trong những đặc điểm của các đại dương ngầm là nước mặn. Nồng độ muối trong nước của 'đại dương ngầm' ở sa mạc Tân Cương cao hơn nhiều so với hồ nước mặn, gần gấp đôi so với nước biển. Nồng độ muối cao này do nước bốc hơi trong thời gian dài do khí hậu sa mạc, khiến nước trở nên đặc và giàu muối.
Một số vị trí của đại dương nằm sâu dưới lòng đất và cần phải đào và khoan sâu để tiếp cận, trong khi ở một số vị trí khác, nó nằm nông dưới lòng đất và có thể được duy trì bằng cách thấm tự nhiên và nạp lại từ các nguồn nước mặt. Dù sâu hay nông, sự tồn tại của nó vẫn phải phụ thuộc vào các cấu trúc địa chất đặc biệt, các đới đứt gãy và các hiện tượng địa chất khác.
Vì môi trường xung quanh là sa mạc, nước là nguồn tài nguyên quý giá cho các sinh vật trong đại dương này. Mặc dù có độ mặn cao nhưng một số vi sinh vật và sinh vật phù du thích nghi với môi trường có độ mặn cao vẫn có thể tồn tại và phát triển trong đó.
Minh họa.
Những hồ nước ngầm ẩn dưới lòng đất này cũng là nguồn tài nguyên quý giá cho nghiên cứu khoa học. Bằng cách nghiên cứu các mẫu nước và trầm tích từ các hồ này, các nhà khoa học có thể tìm hiểu về sự thay đổi khí hậu và môi trường trong lịch sử Trái Đất. Ngoài ra, có thể có một số quần thể sinh học và hệ sinh thái chưa được biết đến trong các đại dương này, cung cấp các địa điểm thí nghiệm độc đáo cho nghiên cứu sinh học và sinh thái.
Giáo sư Li Yan – người đứng đầu nghiên cứu tại Viện Sinh thái và Địa lý Tân Cương của Viện Khoa học Trung Quốc ở Urumqi, thủ đô Tân Cương – nói với tờ South China Morning Post : “Chưa bao giờ người ta dám tưởng tượng có nhiều nước như vậy dưới cát”.
Môi trường sinh thái của đại dương dưới lòng đất
Chìa khóa cho sự thích nghi của sinh vật biển dưới lòng đất với các điều kiện khắc nghiệt là nguồn năng lượng quang hợp và hóa học của nó. Do thiếu ánh sáng Mặt Trời, sinh vật biển dưới lòng đất không thể dựa vào quá trình quang hợp để lấy năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời. Thay vào đó, chúng dựa vào năng lượng hóa học, sử dụng hydrogen sulfide, metan và các hóa chất khác để tổng hợp hóa học. Hình thức trao đổi chất đặc biệt này, được gọi là tổng hợp hóa học, cho phép sinh vật biển dưới lòng đất tồn tại.
Sinh vật biển dưới lòng đất phải thích nghi với môi trường áp suất cao. Vì đại dương ngầm nằm sâu, nên chịu áp lực lớn. Áp suất tăng 1 atm mỗi 10 mét. Trong các đại dương dưới lòng đất, áp suất có thể lớn hơn hàng trăm lần so với bề mặt. Sinh vật đã phát triển cấu trúc đặc biệt để thích nghi với áp suất cao.
Ảnh minh họa.
Màng tế bào và protein của sinh vật có khả năng chống áp suất cao. Lipid trong màng tế bào có mật độ cao hơn và giọt lipid nhỏ hơn, tăng tính ổn định và chịu đựng của màng. Protein cũng có cấu trúc ổn định hơn để chịu áp suất cao. Các chất khác trong cơ thể có tác dụng bảo vệ màng tế bào và protein.
Sinh vật biển dưới lòng đất cũng phải đối mặt với nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thường dưới 0 độ C, thấp hơn nhiều so với bề mặt. Cấu trúc và chất trong màng tế bào giúp sinh vật thích nghi với nhiệt độ thấp.
Ảnh minh họa.
Sự thích nghi sinh thái của sinh vật dưới lòng đất liên quan đến môi trường ổn định. Không bị ánh sáng và biến đổi khí hậu, sinh vật sống trong môi trường ổn định hơn và thích nghi tốt hơn với điều kiện khắc nghiệt.