“泰坦尼克”号(RMS Titanic)沉船已在深海中度过了112年的漫长岁月。
1912年4月，这艘长达883英尺(269米)的巨轮在一个寒冷漆黑的夜晚断裂并沉没，残骸如雨点般倾泻至12,500英尺(3.8公里)深的被淤泥覆盖的洋底。有1,500多名乘客和船员在事故中丧生。除了偶尔有深海潜水器和打捞队到访，将一些小件文物带回海面之外，泰坦尼克号的残骸几乎保留了原状，并缓慢而稳定地腐烂。
泰坦尼克号残骸位于纽芬兰海岸东南近400英里(640公里)处。最近对其考察所获得的图像揭示了残骸不断腐化的情况。自1985年发现泰坦尼克号残骸以来，船头及其独特的栏杆在黑暗中若隐若现的画面已成为标志性景观。但在2022年，对沉船的扫描显示栏杆开始弯曲，而在2024年最近一次拜访该残骸时，有很大一部分栏杆已经脱落。这非常直观地表明了海洋深处的极端环境正在使这艘世界上最著名的船只的残骸支离破碎。其上方海水的压力、海流和食铁细菌正在导致船只结构坍塌。与此同时，该船也对周围的海洋生态环境产生了令人惊讶的影响。
重压之下
当泰坦尼克号沉没时，它分成了两个主要部分——船头和船尾。船尾部分直接沉入海底，而船头下沉得比较缓慢。这两个部分在海底相隔近2,000英尺(600米)。从船尾到船头绵延超过1.3英里(2公里)，散落着各种物品、配件、固定设施、煤炭和船体部件。大部分残骸都集中在船尾部分，那里是一团扭曲的钢铁，而船头则基本保持完好。这是因为当泰坦尼克号撞上冰山时，撞击力撕裂了船体的铆接部分，使大约4.3万吨的海水涌入船头。当船尾部分断裂时，它仍有充满空气的舱室。当它突然沉入海底时，迅速增加的水压导致这些气囊周围的结构发生内爆，金属、雕像、香槟酒瓶和乘客的财物随之四分五裂。
在海床上，泰坦尼克号承受的水压约为40兆帕，是海面水压的390倍。但是，由于船内已没有气囊，因此不太可能发生进一步的灾难性内爆。相反，这艘巨轮本身的重量正对它的消亡起到一定作用。当5.2吨钢材沉入海底，其对钢质船体产生了扭曲力，将船体撕裂。在连续的潜水行动中，人们看到船体钢板上出现了巨大的裂缝和裂口，甲板区域一直在向内塌陷。“沉船的标志性轮廓将逐年发生变化——而且并非是好的变化。”深海考古学家格哈德·塞弗特(Gerhard Seiffert)说。塞弗特曾于2022年与深海测绘公司麦哲伦(Magellan)一起带领探险队对泰坦尼克号残骸进行了高分辨率扫描。“2022年，我与麦哲伦公司一起考察泰坦尼克号残骸时，掉落的栏杆部分仍在原处，几年前船长浴室天花板的坍塌也可能是一个例子。”他说。塞弗特说，随着钢板、横梁和其他承重构件因腐蚀变得越来越薄，船只的结构正日渐被削弱。
被细菌吞噬
就像其他钢铁结构一样，泰坦尼克号也在生锈。但在2.4英里(3.8千米)深的海水中，生锈的过程与陆地上不同，在陆地上，氧气和水会触发化学反应产生氧化铁。在泰坦尼克号上，大部分腐蚀是由细菌引起的。沉船上覆盖着一层生物膜，这是由细菌、海洋真菌和其他微生物组成的“活毯子”，它们以沉船本身为食。最初，室内装潢、枕头、毛巾和家具等有机材料为在海洋深处漂流的微生物提供了丰富的营养，使它们定居下来。随着时间推移，其他更极端的微生物也占据了一席之地。它们可能是沉船撞击海底时所播种的，也可能是从遥远的大西洋洋中脊的海底热泉漂移而来的。船体的金属表面正在被氧化铁元素的各种细菌和其他产生酸性物质的细菌侵蚀。在沉船上还存在其他微生物，它们专门吞噬这些细菌产生的铁锈。
造访沉船的研究者注意到，沉船上覆盖着一层“铁锈”——一种悬挂在氧化金属结构上的冰柱状物质。这些物质中生活着许多相互协作和竞争的微生物。1991年，在“克尔德什”号(Akademic Mstislav Keldysh)的科学家们对泰坦尼克号残骸进行考察时，将其中的一个“锈柱”弄断，并将其装在一个密封的容器中送回了海面。在研究人员发现的微生物中，有一种在沉船上发现的细菌当时对科学家来说是全新的。这种细菌后来被命名为“泰坦尼克盐单胞菌”(Halomonas titanicae)，它携带着能够分解铁的基因。硫酸盐还原菌也渗入了没有氧气的区域，如结构弯曲时产生的微小缝隙。这些细菌会产生硫，其在海水中转化为硫酸，然后腐蚀船体金属，使其释放出铁供其他微生物消耗。
科学家们认为，船尾在坠落过程中累积了更大程度的损坏，导致它比船头部分的老化速度快40年。“这就是为什么泰坦尼克号的船头从近船尾的部分开始腐烂得更多，因为船在这里断裂，而腐烂是向船头或前部区域推进的，因为那里相对来说更完好。”东佛罗里达州立学院的微生物学家安东尼·埃尔-库里(Anthony El-Khouri)解释说。埃尔-库里一直在与加拿大电影导演、深海探险家詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)合作，以了解微生物是如何促成泰坦尼克号腐烂的。“除了往复式发动机、扇尾、船舵和推进器比较完好和有韧性，因此还能在一定程度上辨认出来，船尾部分似乎正在融化到海底，因为它遭到了全面破坏。”埃尔-库里说。
卡梅隆在2005年对泰坦尼克号沉船进行考察时，在土耳其浴室内发现了一个奇怪的特征，那就是形成的一种精致而细腻的铁锈卷须，这名导演将其命名为“铁锈花”。他利用遥控潜水器发现，由于浴室位于船体深处，没有氧气，因此浴池中的柚木和红木制品保存得异常好，因为这种缺氧环境阻止了可能使木材降解的细菌和其他微生物在此生存。但相反，浴池里却长满了奇怪、分枝状的铁锈，从浴池地面一直长到1.5米(5英尺)高。离奇的是，这些“铁锈花”似乎指向同一个方向——地磁线。埃尔-库里、卡梅隆和他们的同事发现了一些线索，表明它们是由生活在沉船上的产锈细菌和“趋磁”细菌群落形成的。这些不寻常的微生物含有铁的纳米晶体，使它们能够与磁场保持一致。埃尔-库里说，当这些细菌群啃食泰坦尼克号的钢铁时，它们会留下锈迹，沿着地球的磁力线垂直”绽放”。
丰盛的“铁餐”
泰坦尼克号将大量富含铁的金属带入海底，在其周围创造了一个不同寻常的生态系统。随着它被腐蚀，铁颗粒溶解到周围的海水中，提供了深海中稀缺但重要的营养物质。“虽然铁是地球上最常见的元素，但溶解铁却是海洋中最稀缺的养分，其限制了任何海洋生态系统的成功。”埃尔-库里说。海底热泉通常是深海中铁的主要来源，可以帮助支持各种各样的生命，其中细菌在为其附近的其他生物提供铁方面发挥着重要作用。“泰坦尼克号的残骸本质上就像是海底的一个巨大的铁绿洲，是一个重达4.6万吨、形状像一艘昔日豪华邮轮的铁压缩体。”埃尔-库里说。“这片绿洲提供了令人垂涎的营养物质，促进了生机勃勃的深海珊瑚礁的形成，海星、海葵、玻璃海绵、底栖珊瑚和海参等都栖息于此。当然，还有铁细菌菌落。”他说。
埃尔-库里和他的同事发现，这些与铁有关的细菌不仅吃泰坦尼克号上的铁，而且“还能够靠铁呼吸”，而不是靠氧气。“这是一个远离太阳的非凡生态系统，对我们有朝一日可能在木卫二和地球以外的其他宇宙海洋中发现的那种嗜极生物具有重要意义。”他说。泰坦尼克号的铁也对海底产生了影响。铁锈流正以每年约4英寸(10厘米)的速度从沉船向外扩散，并向沉积物中延伸达6英寸(15厘米)。这些铁锈流尤其集中在船尾周围。据科学家估计，泰坦尼克号每天从其锈状构造中总共流失约0.13至0.2吨铁。因此有人估计，船头的铁可能会在280-420年内完全溶解。
海底洋流
但其他因素也可能加速沉船的毁灭。正如强大的海面洋流会使船只和游泳者偏离航道一样，深海也会受到水下洋流的冲刷。深海洋流虽然没有海面上的洋流那么强大，但也影响着大量的海水。深海洋流可能是由影响海下水柱的海面风、深水潮汐或由温度和盐度引起的水密度差异(称为温盐环流)所驱动。被称为“海底风暴”的罕见事件(通常与海面涡流有关)也会引起强大而零星的海流，从而卷走海底物质。科学家们对泰坦尼克号周围海床上沉积物形态的研究，以及沉船周围鱿鱼的移动，为了解泰坦尼克号如何受到海底洋流的冲击提供了线索。
据了解，泰坦尼克号沉船的部分残骸位于受一股向南流动的寒冷水流影响的海床附近，这股水流被称为“西边界潜流”。这种“底部洋流”在沉积物和泥浆中形成了移动的沙丘、涟漪和带状图案。他们在海底观察到的大多数形成物都与相对微弱到中等的洋流有关。泰坦尼克号残骸区东部边缘的沙纹也表明有一股向西的海底洋流，而在主要残骸区内，科学家们说洋流的趋势是从西北到西南，这可能是由于较大的残骸碎片改变了它们的方向。在船头以南，洋流似乎特别多变，从东北到西北再到西南兼有。虽然这些洋流都不算特别强，但它们仍然会产生干扰，导致沉船在变脆弱时断裂。“即使是潜水器产生的水流也会导致薄弱的结构坍塌。”塞弗特说。“不过，它们可能(也)会清除一些锈蚀物，从而延缓这些区域的腐蚀。”
此外，在这些洋流的穿梭之下，泰坦尼克号的残骸可能在完全分解之前，就被埋在沉积物下。但在此之前，船体残骸中一些更具标志性的部分可能会消失，就像最近坍塌的船头护栏一样，在1997年卡梅隆拍摄的《泰坦尼克号》电影中，主角杰克(Jack)和罗丝(Rose)站在船头护栏后的场景成为经典。“我估计，沉船上更具标志性的区域，如上层建筑——大楼梯门厅、马可尼室、军官宿舍——将在2100年左右消失，这将使潜水器登陆泰坦尼克号更具挑战性。”埃尔-库里说。“较薄的钢材消失得较早，例如船甲板上的栏杆和甲板房间。但即使按照这样的腐烂速度，沉船也需要几个世纪才能完全消失。”
埋在沉积物中的大块钢材受到保护，不会受到啃噬金属的微生物的严重破坏，因此可以保存更长时间。据埃尔-库里估计，其也许可以保存几百年。但等待这艘世界上最著名的沉船的最终命运是什么？是海床上的氧化铁痕迹，上面布满了瓷砖、马桶和黄铜配件。“陶瓷制品，如土耳其浴室中鲜艳的瓷砖，是由烧制的二氧化硅组成的，几乎可以永存。”埃尔-库里说。泰坦尼克号终将成为一座相当不起眼的纪念碑，其纪念着由人类傲慢与缺陷导致的一场惨剧。但或许，这也是这艘饱经沧桑的巨轮的一个凄美而平静的句号。(转载自BBC中文网)
