ชวนรู้จัก “หลุมมังกร” หลุมใต้ทะเลจีนจากตำนานไซอิ๋ว หลุมลึกไร้อากาศ ที่มีไวรัสไม่รู้จักจำนวนมาก

กลางทะเลจีนใต้ ใกล้หมู่เกาะพาราเซล (Paracel Islands ) มีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ทั้งงดงามและน่าพิศวงซ่อนตัวอยู่ นั่นคือ Dragon Hole (หลุมมังกร) หรือชื่ออย่างเป็นทางการว่า Sansha’s Yongle Blue Hole (YBH) (ซานซา ยงเล่อ บลู โฮล) หลุมใต้น้ำแนวดิ่งขนาดมหึมาที่ไม่มีออกซิเจน และเป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมสุดขั้วที่มนุษย์เคยค้นพบ

Dragon Hole คืออะไร ?

Dragon Hole คือหลุมใต้น้ำ (Blue Hole) ที่มีความกว้างปากหลุมประมาณ 162.3 เมตร ลึก 301 เมตร ตามข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบัน โดยเคยถูกจัดให้เป็นหลุมใต้น้ำที่ลึกที่สุดในโลกก่อนจะมีการค้นพบ Taam Ja’ (ทามจา) หลุมที่ลึกกว่า ประมาณ 420 เมตร นอกชายฝั่งเม็กซิโกในเวลาต่อมา (ปัจจุบันยังไม่มีการสำรวจลงไปจนถึงก้นของหลุม)

โดยแม้ว่าบริเวณรอบหลุมของ Dragon Hole จะเป็นแนวปะการังที่อุดมสมบูรณ์ แต่สิ่งมีชีวิตอย่างปลา พืชน้ำหรือสาหร่าย ไม่สามารถอาศัยอยู่ใต้ความลึกเกิน 100 เมตร จากผิวน้ำได้ เนื่องจากสภาพแวดล้อมข้างใต้นั้นแตกต่างจากด้านบนอย่างรุนแรง ในระดับที่ “ไม่มีออกซิเจน” อยู่เลย

ทำไมในหลุม Dragon Hole ถึงไม่มีออกซิเจน ?

การมีอยู่ของ Dragon Hole ไม่ใช่เรื่องใหม่ในวัฒนธรรมจีน หลุมแห่งนี้ปรากฏอยู่ในวรรณกรรมคลาสสิกอย่างไซอิ๋ว (Journey to the West) ในฐานะสถานที่ที่ซุนหงอคงได้กระบองวิเศษมา ในเชิงวิทยาศาสตร์ เชื่อว่าหลุมนี้เกิดจากกระบวนการกัดกร่อนของน้ำฝนในยุคที่ระดับน้ำทะเลต่ำ น้ำฝนละลายหินปูนจนเกิดโพรงลึก ก่อนที่ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นและท่วมกลายเป็นหลุมใต้น้ำในปัจจุบัน

จุดเด่นที่สุดของ Dragon Hole คือ การแยกชั้นของน้ำอย่างชัดเจน ผนังที่ชันและปากหลุมที่แคบทำให้น้ำภายในไม่ผสมกับน้ำทะเล แตกต่างจากมหาสมุทรทั่วไปที่จะมีคลื่นและกระแสน้ำพาออกซิเจนลงสู่ชั้นลึก ปรากฎการณ์นี้ทำให้ออกซิเจนภายในหลุมจะลดลงอย่างรวดเร็ว และหายไปโดยสิ้นเชิงในระดับความลึกที่ยังไม่ถึงครึ่งของหลุม ทำให้ชั้นลึกทั้งหมดกลายเป็นเขต ไร้ออกซิเจนถาวร (Anoxic zone)

โดยน้ำภายในหลุมจะแบ่งออกเป็นทั้งหมด 4 ชั้นด้วยกัน

• Oxic Zone ชั้นบนสุด 0 - 80 เมตร – มีออกซิเจนและพืชหรือสัตว์บางชนิดอาศัยอยู่ได้

• Suboxic Zone ชั้นกลาง 80 - 100 เมตร – มีออกซิเจนค่อนข้างต่ำ

• Anoxic Zone I ชั้นลึก 100 - 140 เมตร – ไม่มีออกซิเจน แสงเข้าไม่ถึง

• Anoxic Zone II ชั้นลึกสุด 140 เมตรลงไป - ไม่มีออกซิเจน มีการสะสมไฮโดรเจนซัลไฟด์ และมีจุลินทรีย์เฉพาะทางที่หลากหลายและซับซ้อน

แม้สภาพแวดล้อมจะไม่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป แต่ Dragon Hole กลับเป็นที่อยู่อาศัยของ จุลินทรีย์สายพันธุ์เฉพาะ ที่ใช้พลังงานจากสารเคมีแทนแสงอาทิตย์ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า เคมีสังเคราะห์ (Chemosynthesis)โดยเฉพาะแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับกำมะถัน ซึ่งจากงานวิจัยพบว่าในช่วงความลึกประมาณ 100 – 140 เมตร จากปากหลุม ระบบนิเวศภายในทั้งหมด เป็นเหมือนกับอาณาจักรของแบคทีเรียออกซิไดซ์กำมะถัน เช่น Thiomicrorhabdus (ไธโอไมโครแร็บดัส) และ Sulfurimonas (ซัลฟิวริโมนัส) ซึ่งบางจุดมีมากถึง 90% ของจุลินทรีย์ทั้งหมด

ส่วนความลึกตั้งแต่ 140 เมตร ลงไป ระบบนิเวศจะเปลี่ยนไปเป็นอีกแบบ มีการสะสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์ และแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนหลากหลายชนิดทำงานร่วมกันในวัฏจักรกำมะถันแบบปิด ซึ่งแยกขาดเป็นเอกเทศจากมหาสมุทรด้านบนโดยสิ้นเชิง แม้อัตราการดำรงชีวิตจะช้าลง แต่ความหลากหลายของจุลินทรีย์กลับเพิ่มขึ้นอย่างน่าทึ่ง

การค้นพบ “สายพันธุ์ใหม่” และ “ไวรัส” ลึกลับ

ในการสำรวจ นักวิจัยสามารถแยกและเพาะเลี้ยงแบคทีเรียเอาไว้ได้ถึง 294 สายพันธุ์ โดยกว่า 22% ของแบคทีเรียไร้ออกซิเจน เป็นสายพันธุ์ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน และพบไวรัสมากกว่า 1,730 สายพันธุ์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่ยังไม่เคยรู้จักมาก่อน

นักวิจัยจึงมองว่า Dragon Hole เป็นเหมือนกับ “ห้องทดลองทางธรรมชาติ” ที่ดี สำหรับใช้ศึกษาวิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในสภาพสุดขั้ว ซึ่งอาจช่วยให้เข้าใจระบบชีววิทยาของโลกยุคแรกและที่อยู่ในสภาพคล้ายดาวอื่น ๆ ที่มีทะเลใต้ดินได้

แหล่งที่มา : newatlas