加拉帕戈斯群岛 以其奇异的生物群而闻名，包括 蓝脚鲣鸟、巨型陆龟 和航海鬣蜥。但群岛周围的水域也充满了生物多样性，包括近 3000 种生物，从小型企鹅到巨型鲸鲨。
现在研究人员在加拉帕戈斯群岛又发现了一个生命多样性的宝库，这次是在海浪下 400 多米的黑暗、寒冷的世界中。该团队使用遥控潜水器 (ROV) 对两处原始的冷水珊瑚礁（其中一处有八个足球场那么大）和 两座水下火山 或海山进行了高分辨率测绘。这些深海珊瑚礁可能已有数千年历史，栖息着鲨鱼、鱿鱼和各种其他生物。
纽芬兰纪念大学渔业和海洋学院专门研究海底测绘的研究员凯瑟琳·罗伯特说，这项新发现详细展示了该地区被忽视的 冷水珊瑚 品种。罗伯特率领一个国际合作团队，乘坐非营利性施密特海洋研究所的研究船Falkor (too) 号进行了为期 30 天的测绘探险，该探险于 9 月开始。（此前，该船的探险记录了 小章鱼在令人惊讶的深海育儿场孵化 和 海底热液喷口下的奇异生态系统。）
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海星缠绕在岩石垂直壁上生长的珊瑚结构中。它们是在探险中最深的一次潜水中记录到的，地点位于加拉帕戈斯群岛费尔南迪纳岛以西，ROV SuBastian 在一座活火山附近的裂谷带下潜。图片来源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
珊瑚礁和海山位于加拉帕戈斯海洋保护区 (GMR) 内，该保护区是东太平洋的一部分，面积约 133,000 平方公里。该区域位于厄瓜多尔以西约 1,000 公里处，位于三大洋流的交汇处；由此产生的漂流生物和营养物质的涌入帮助它发展成为地球上生物多样性最丰富的海洋栖息地之一。
人们对 GMR 深处的生态系统知之甚少，因此该团队的主要目标之一是绘制它们的布局。罗伯特表示，大多数深海测绘都使用声学方法，因为声音比远处的光更容易在水中传播。但在较近的距离，使用激光束而不是声波进行测量可以创建海底崎岖地形的更高分辨率地图。因此，该团队部署了 ROV SuBastian，使其足够接近以将激光束反射到位于水面以下 370 至 420 米之间的两个珊瑚礁上。
在加拉帕戈斯新发现的原始珊瑚礁 Cacho De Coral 上的生物多样性区域（包括珊瑚、甲壳类动物、海胆、海葵等）。图片来源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
当 SuBastian 探索珊瑚礁时，研究人员使用尖端的激光扫描技术绘制了这一隐藏环境的地图，分辨率高达 2 毫米。这些地图非常详细，以至于研究船上的科学家可以精确定位单个动物，并辨认出珊瑚解剖结构的细微细节。
罗伯特说，当研究人员未来重返该地点时，他们甚至可以使用这种测绘技术来测量珊瑚难以捉摸的生长速度。“冷水珊瑚生长非常缓慢，就像几毫米一年，持续数百年，”她说。“如果你想看到珊瑚生长，你真的必须能够拥有我们的激光扫描仪能够提供的真正高分辨率。”
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激光扫描显示一只海葵栖息在岩石上，左侧有一小片冷水珊瑚。图片来源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
这些珊瑚礁的巨大尺寸——一个覆盖了海底 800 米长的延伸区域，而另一个跨越了 250 多米——让研究人员推测珊瑚在这里已经生活了数百年，甚至可能数千年。
与众所周知的在温暖、阳光充足的水域中茁壮成长的浅水珊瑚礁不同，冷水珊瑚在水面以下数百至数千米处茁壮成长——通常在寒冷、几乎没有光线的水域中。这些珊瑚的珊瑚虫不依赖光合藻类获取能量，而是捕捉漂浮在水中的微小生物。这使它们能够构建茂盛的珊瑚花园，就像黑暗中的绿洲。
当团队绘制珊瑚礁地图时，他们识别出 40 多种不同的冷水珊瑚，其中一些覆盖着卵。珊瑚上也爬满了生物，包括蹲龙虾、羽毛状海星以及密密麻麻的海葵和海绵。几种鱼类在珊瑚礁中巡逻，包括鳐鱼、鲨鱼和鼠鱼，它们的巨大翠绿色眼睛收集了这些墨黑深处可用的微弱光线。科学家们还在珊瑚礁上方发现了各种游泳的动物，包括草莓鱿鱼，它们的不对称眼睛帮助它们同时搜索上方和下方的猎物。
海星和小虾是在费尔南迪纳岛以西新发现的珊瑚礁及其周围栖息的生物之一。图片来源：施密特海洋研究所 (CC BY-NC-SA)
当 SuBastian 收集这些深海居民的样本时，Falkor (too) 号上的科学家测量了该区域的洋流和水况。这两个新珊瑚礁都位于水柱中氧气浓度较低的层。罗伯特说，未来需要进行更多工作来确定深海珊瑚为何会聚集在这些区域。
她认为，新珊瑚礁的发现是了解和保护整个东太平洋这些鲜为人知的海底环境的重要一步。虽然 GMR 珊瑚礁受到保护，但其他类似的生态系统可能受到深海采矿等活动的威胁。正如罗伯特所说，“我们需要知道这些珊瑚礁在那里，然后才能意识到我们可能会失去什么。”