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地壳生于此消亡于此，这里的山脉比安第斯山还长，这里的峡谷比珠穆朗玛峰还高，这里是许多奇异生物的家园，这里还可能是地球生命的起源之所……但是，人类对这个神秘区域的了解远远少于对遥远月球的了解。事实上，直到19世纪中叶，人类对海面以下几十米的地方几乎还一无所知。但自那以后，随着海洋探测技术的不断发展，人类的视野最终延伸到了水下上万米处。本又介绍19世纪中叶以来海洋探测尤其是深海探测的一些重要发现。
1 潜入深渊
20世纪60年代，雅克-皮卡德乘坐“的里亚斯特号”下潜到“挑战者深渊”，创下了人类到达海底最深处纪录。
2 环球航行
1872年至1876年，怀韦尔·汤姆生率领“挑战者号”进行环球航行，证明了深海并非“不毛之地”。
3 为海底“画像”
20世纪50年代，玛丽-萨普和布鲁斯·希森绘制出第一张世界海底地图，其中记录了此前不为人知的海底山脉。
4 寻找“泰坦尼克号”
1985年，罗伯特-巴拉德乘坐“阿尔又号”在海底3810米处寻找到“泰坦尼克号”沉船残骸。
5 “砍伐”海底黑烟囱
1998年，约翰-德莱尼利用遥控机器人在海底热液口最活跃的地方锯倒黑烟囱，并把它们提升到海面。
①潜入深渊
20世纪60年代，雅克皮卡德乘坐“的里亚斯特号”下到“挑战者深渊”，创下人类到达海底最深纪录。
2009年5月，美国科学家宣布，由他们研制的深海潜水器“海神号”正在做最后的准备，目标是潜入马里亚纳海沟的“挑战者深渊”——太平洋最深的地亢也是地球上最深的地方，比珠穆朗玛峰的高度还要多2000米。如果一切顺利，“海神号”将成为拜访地球最深处的第一个自动工具。不过，早在40多年前，另一艘深海潜水器——“的里亚斯特”已经载着两个人到过那里了：1960年1月，瑞士人雅克·皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什驾驶这艘深海潜水器进行了第一次也是最后一次“挑战者深渊”的载入潜，他们到达的深度是——10916米，创下了迄今人类到达海底最深处纪录。
雅克·皮卡德是世界深海海域探险史上的一位传奇人物，更为传奇的是，他和他的父亲奥古斯特·皮卡德都创造了当时世界上最了不起的纪录。奥古斯特·皮卡德于1931年和1932年两次打破乘坐热气球飞上高空的纪录，成为第一个飞上15000米高空的人；雅克·皮卡德于1999年3月乘热气球环球飞行，成为第一个驾驶热气球成功绕地球飞转—周的人，而乘坐“的里亚斯特号”下潜到水下10916米，则使他成为到达地球表面最深处的人。父子两人同时成为当时世界E飞得最高和潜得最深的人。一位作家写道，“他们最疯狂的梦想是变成鱼或变成鸟。很了不起的是，他们终于梦想成真。”
奥古斯特·皮卡德在乘热气球打破高空纪录之后，又将制造热气球的浮力知识用于研制潜入水下的深海潜水器，当时在日内瓦大学教授经济学的雅克-皮卡德协助父亲一起改进潜水器的功能。1948年至1955年间，父子俩制造了三艘深海潜水器，分别到达1402米和3048米的海底。在成功的激励下，年轻的雅克·皮卡德放弃了大学教学生涯，全力投入潜水器的研制和深海探险事业中。
1958年，当时正想方设法开发深海探险潜水器的美国海军买下了皮卡德父子设计的潜水器“的里亚斯特号”，并聘请雅克·皮卡德为顾问。为考察深海潜水器在沉船打捞和海上救助方面的战略意义，“的里亚斯特号”经美国海军测试，已可下潜到7315米的深海，但皮卡德的目标是要到达最深的海底。
1960年1月23日，皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什乘坐“的里亚斯特号”开始挑战世界最深处——马里亚纳海沟的“挑战者深渊”。深海潜水器上没有携带任何科研设备，也没有进行任何科学实验，目的只有一个：证明人类能够到达地球最深处。
下潜过程一路顺利。但在到水下9848米深处时：潜水器在海冰的巨大压力下发出了—声巨大的爆裂声(后来才知道是一块19厘米厚的舷窗玻璃出现了轻微的裂痕)。皮卡德和沃尔什检查了潜水器上的报警信号，发现没有异常，于是继续下沉。最终，“的里亚斯特号”在10916米的地方触碰到了海底的“黄褐色软泥”。整个下潜过程约5小时，但在海洋深处只待了20钟。
在短短的20分钟内，皮卡德和沃尔什探索着这片人类此前从未到达过的、由沉积物构成的平坦海底，看到了许多前所未见的深海鱼类和虾类。皮卡德说，“那趟旅行最有趣的发现是那些从潜水器舷窗外游过的鱼类。令我们震惊的是，在那么深的海底，竟然还生活着一些相当高级的海洋生命。”一些海洋生物学家曾认为，在海洋深处的巨大压力下’没有鱼类和其他生物能够生存下来，正是皮卡德在1万多米的海底发现的那些鲜活的海洋生命，引起了全世界的普遍重视，并最终促成国际社会决定禁止人类向深海海沟中倾倒核废料。
皮卡德一生设计建造了4艘潜水器，70多岁时还开着潜艇载着瑞士的中学生到湖底旅行，80岁时还继续着深海潜水器的研究设计工作。2002年，皮卡德乘潜水器进行了一生中最后一次深海探险。
2008年11月1日。世界深海探险史上的传奇人物皮卡德病逝，享年86岁。
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水下潜水器圆了人类深潜之梦
对于人类来说。进入深海是充满风险的活动。海洋深处海水的巨大压力是人类所难以承受的，压力下的溶解气体，比如氮，会对^体组织产生不利影响，所有这些都限制了人类下潜的深度和在水中的持续时间。20世纪40年代“水肺”(水中呼吸器)的发明，为科学家、水下摄影师和业余潜水爱好者打开了一层通往深海领域的大门。
1934年，美国海洋学者、探险家威廉·贝比和工程师奥蒂斯·巴顿设计了一个潜水球——深海球形潜水器，他们乘坐它下潜到1000米的深处，成为能够到达深海观察海洋生命的最早的人。在下潜过程中，他们透过舷窗观察海底景致，并通过电话将观察结果报告给水面上的同摹。他们观察到了能发光的水下生物。这种潜水方式在当时是非常危险的，假若缆绳断裂，潜水球中的人将无法返回水面。
之后，由皮卡特父子设计的世界上第一艘深海潜水器解决了这一问题。深海潜水器是一个利用浮子原理保持浮力的耐压球体，可以在深海中自由航行。1960年，雅克-皮卡德和美图海军军官唐纳德-沃尔什驾驶深海潜水器“的里亚斯特号”下潜到马里亚纳海沟的“挑战者深渊”。创下了人类历史上最深的潜水纪录，也是人类到达地表最深处的空前纪录：10916米。
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下潜!下潜!再下潜!
海洋有多深7海洋动物、人类以及潜水器能下到海底多深处?请看下面的一些数字。
0米：从海面至200米为海洋光合作用带。充足 的阳光可以为海洋植物提供进行光合作用的条件，大量滋生的海洋植物又为众多海洋动物提供了丰富的食物。这里是海洋鱼类最密集的区域。
67米：在到达这一深度时，裸潜者会产生氮中毒昏迷现象(也称为“深海晕眩”)，并因此失去判断能力，导致丢弃潜水装备等危险行为。
170米：创造屏息潜水至这一深度纪录的只有两个人：奥德莉·梅斯特雷(2002年，她在这一深度因潜水装备故障丧生)和她的丈夫皮平·费拉斯。
200米：200米至1000米为海洋中层带。在这一深度植物已无法进行光合作用，生活在这里的海洋鱼类主要为“守株待兔”式的捕食动物，它们通常都有很大的嘴巴和超强感光的视网膜。
308米：英国潜水员约翰一班尼特于2001年创下的戴水肺潜水最深纪录。
500米：蓝鲸的最大潜水深度。
600米：这一深度是海洋中声信号传播最快最远的区域，也是核动力潜艇的最大潜水深度。
1000米：1000米至4000米为海洋深层带。光线无法到达这一深度，因此除了发冷光的荧光生物之外，这里一片漆黑。由于植物无法生长，这里的海洋生物以海洋上层掉落下来的残渣碎片为生，包括死亡或垂死的鱼类和浮游生物。
1200米：棱皮海龟的最大潜水深度。海洋的这一深度是太平洋睡鲨的活动范围，最大的巨齿鲨(身长达8.5米)就是在这里被拍摄到的。
1580米：象海豹的最大潜水深度a
2500米，1977年在加拉帕戈斯群岛附近海底发现的海底热液口的深度。
3300米：抹香鲸的最大潜水深度。抹香鲸在水里发出高频声音，然后利用回声在黑暗中确定猎物位置。
3790米：海洋的平均深度。
3810米：1985年由罗伯特-巴拉德率领的探险队在这一深度发现了“泰坦尼克号”沉船残骸。
4000米：4000米至海底为海洋深渊带。漆黑一片的海底没有一丝光线，水温接近零摄氏度，在几乎可以压碎一切的可怕的深海压力下，只有少数海洋生物能够生存下来，它们大部分都是没有视力、拥有长长触须的极微小的无脊椎动物，如小虾、蓝海星和小鱿鱼等。
4267米：1979年科学家在北极海域的这一深度发现了一种20厘米长的虾，这是迄今为止人类发现北极深海生物的最大深度。
4500米：深海潜水器“阿尔文号”所到达的最大工作深度。
6000米：海沟和深海峡谷的深度。在巨大的海水压力和极端温度环境下，仍然有生命存在，特别是在海底热液口附近，主要是无脊椎动物如海星等。这也是俄罗斯深海潜水器“米尔号”所能到达的最大工作深度。
8200米：英国探险船“挑战者号”于1875年测得的海洋最深处。测量方法是将测深绳放下到达海底。
8370米：发现深海鱼类的海洋最深处纪录。这是一种在波多黎各海沟采集到的被称为神女底鼬的长形海鱼。
10916米：人类所到达的海洋最深处。1960年1月23日，雅克·皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什驾驶深海潜水器“的里亚斯特号”下潜到马里亚纳海沟的“挑战者深渊”，创下了人类最深潜水纪录。1995年，日本的远程遥控无人深海探测器“海沟号”重新探测了这一海区，创造了无人驾驶深海探测器的探险新记录。
11034米：最深的海洋深度记录，于1957年由苏联潜水器Vityaz测得。
②环球航行
1872年至1876年，怀韦尔·汤姆生率领“挑战者号”进行了—次环球航行，并证明了深海并非“不毛之地”。
当皮卡德和沃尔什于1960年乘坐“的里亚斯特号”在海底10916米处着陆时，他们透过潜水器舷窗看到一条约长30厘米的比目鱼在附近的海底游弋。他们还惊讶地发现，这只比目鱼竟然有眼睛，而在这个深度阳光根本无法穿透(科学家后来对他们是否真的看到过一只鱼存在争议，许多科学家认为他们看到的应该是海参，一种常见的底栖海洋动物)。不管他们在海底看到了什么，人类那时候对于深海生物的认识已经大大扩展，而在19世纪中叶以前，人们还普遍认为，由于黑暗寒冷以及巨大的海水压力，深海是一个没有任何生命可以存活的“不毛之地”。
直到19世纪50至60年代，多种因素聚集在一起，情况才发生了变化。首先，随着跨海电缆电报的发展，需要在各大陆之间铺设海底电缆，要求准确了解海底地形和性质。其二，一些新信息表明，深海无生命的断言可能是错误的。其三，达尔文在这一时期发表的物种起源理论有了许多拥护者，他们都认为深海中可能有很多被称为“活化石”的海洋生物。
英国伦敦大学的威廉·卡彭特教授和爱丁堡大学的怀韦尔·汤姆生教授曾经也认同深海无生命理论，但1868年至1870年的几次沿英国海岸的短期航行令他们改变了原来的看法，开始相信大海深处也有生命存在。他们通过英国皇家学会向英国海军部提议：派一艘装备良好的船舰去探索未知的深海奥秘。令人惊讶的是，这一大胆提议竞没有遇到多少反对意见就被英国海军部接受了。事实上，这时候提出这个建议恰逢其时，英国当时正处于帝国霸权巅峰时期，需要大力发展海上事业。此外，尽管几十年来英国海军部水文局—直是当时世界上最优秀的海洋测量和海图制作机构，但对深海的了解却非常有限，对于电报公司提出的深海地形问题—直无法作答。
英国军舰“挑战者号”被选定为科学考察船，人们对它进行了大规模改装：船上原有的大炮被拆卸，取而代之的是拖网、瓶罐、数百千米长的绳索，以及各种远航仪器设备和取样器，船上还装备了博物学实验室和化学实验室。
1872年12月，“挑战者号”从英国朴茨茅斯出发。从来没有一个国家进行过像这样的集物理、化学、地质学特别是深海生物学于一体的大规模海上科研探险。汤姆生领导了这次探险活动，船上共有6名科学家，另外有240名海军士兵和23名官员。英国财政部为这次探险拨款20万英镑(超过今天的1000万英镑)。
1873年2月15日，“挑战者号”到达北非附近的加那利群岛海域，这里的海水深度约为3500米，深海探险正式开始。之后，“挑战者号”调查了北美、南美、南非、澳大利亚、新西兰、香港、日本以及大西洋和太平洋的许多群岛。
每到一地，科学家和其他登陆人员广泛收集动植物标本，会见各式各样的人物，从葡萄牙国王到日本天皇到此前不久才放弃食人习俗的斐济当地土著人，并通过文字和照片记录这些事件。他们使用当时刚出现的摄影技术拍摄的大量照片中包括有史以来第一张南极冰山照片，这些照片成为记录19世纪后期科学探索历史的重要证据。
不过，“挑战者号”的主要工作还是在海上。在总计713天的海上航行中，工作人员测量水深，采集海底沉积物样本，测量海洋表面、中部和底部不同深度的水温，并对采集的水样进 行化学分析。科学家用拖网拖过整个航行的海底，采集海洋生物样品，还常用收集浮游生物的捞网采集海洋中层1500米左右处的海洋生物。他们对捕获的海洋生物进行分类、防腐处理、装瓶、贴标签、储存，并作好记录。“挑战者号”所取得的伟大成就之一就是在世界各地取得了大量深海和浅海海洋生物样本。
“挑战者号”所用的取样器包括浅海拖网和深海拖网。用深海拖网取样相当困难，科学家大约在上午9点将拖网从船侧沉到海底，到下午5点左右，再将拖网从海底快速拖上来。由于海水的巨大压力，拖网往往会受到严重损坏，再加上当时的取样器在取样后不能闭合，这一致命缺陷使许多海洋生物在入网后又漏了出去，以至令当时的人们产生了一个错误印象，认为深海海床都是千篇一律的贫脊荒凉，物种很少。直到一个世纪后，霍华德·桑德斯和罗伯特·赫斯勒使用了改进后的取样器，这才向世人展现了一个有着丰富底栖生物的海底世界。
尽管采集标本的工作非常重要，但无休无止的收集、储存、记录以及编目确实非常单调乏味。当最初的新奇感渐渐消失后，一些人在日记中记录了他们的厌倦情绪。最终，有61名船员留在了经过的各个港口。
“挑战者号”用了近4年的时间环航全球，巡游了除印度洋之外的世界各大洋，到达了包括南极洲在内的世界各大洲，总航程约127000千米，进行了492次深海测深，探测了深达8200米的海底，进行了133次海底捞网，151次海面拖网，263次系列水温观测，新发现4717种海洋生物。“挑战者号”的许多重要发现奠定了现代海洋学的基础，标志着现代海洋学的诞生。
1876年5月24日，“挑战者号”回到英国，结束了此次海洋探险。之后，汤姆生在爱丁堡成立了一个办公室，专门负责整理此次远征收集到的各类样本并寄发给各专业科学家，还负责监督出版探险报告。这些工作所花费的时间比海上探险的时间更长。1882年，汤姆生逝世，由约翰·穆里继续完成剩下的工作。直到1895年，也就是此次远征结束19年后，整整50卷探险报告才最终出齐，其中大部分描述了在深海和浅海发现的各种海洋生物。
“挑战者号”的深海探险活动被人称为“继15世纪、16世纪大发现以来，对我们这个星球的认识的最伟大进步”。
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尚待探索的深海奥秘
迄至今日，还有95％的世界海洋未被人类充分探索过，数量巨大的海底礁石、热液口和火山还未被标注在海图上。以下是一些等待着科学家进一步探索的深海海域。
菲尼克斯群岛
坐飞机到斐济，然后再坐5天海船，才能到达南部太平洋的这片小岛。据说这里有着世界上最古老的珊瑚礁。
南太平洋的Lau海盆
这里是地球板块活动频繁的俯冲带，地壳变动诞生了许多火山和海底热液口，孕育了大量能适应极端温度和完全漆黑环境的深海生物，令生物学家大感兴趣。
东南太平洋
东南太平洋的珊瑚礁已存在4.5亿年，但没有人知道它们为何能生存这么久。生物学家想要弄明白的是，冷水珊瑚是如何在被拖网破坏之前在太平洋海底山脉生存下来的。
特立尼达岛和多巴哥岛
在这些岛附近，石油不断地从海底缝隙中汩汩流出。吸引了大量能分解石油并以石油为生的微生物。科学家想知道这些微生物有多古老，它们是在海底石油渗漏之前还是之后进化成功的。
壹尔利－言布斯断裂带
查尔利－吉布斯断裂带位于地王求上最长的海底山脉——大西洋中脊的最深处，这里可以说是地球再生之地：地球地幔中熔融的岩石从断层处喷涌而出，形成新的地壳。
斯科舍海和威德尔海
已有27个国家在南极建立了前哨考察站，但至今为止还未有人到过这些海区的海底。科学家认为，探索斯科台海和威德尔海的海底，有可能揭示超级大陆于1.8亿年前分裂成世界各大陆之前的面貌。
安哥拉海盆和几内亚海盆
2008年，科学家在对纳米比亚的一次考察中发现了一大批约400种新物种；而在其附近的安哥拉海盆和几内亚海盆地区，放下的捕网需要经过13小时才能到达海底。科学家希望在这里发现更多的深海物种。
北极海洋
北极是人类在地球上探索最少的地区之一，但也是地球上最重要的地区之一。气候变化对极地冰帽最先产生影响，因此对北极深海生物样本的采集研究有助于对全球变暖灾难发出预謦。
里海
南部里海几乎是一个未经探索的地区，海洋学家希望对这里的天然气渗出地区进行探索。
马达加斯加岛
岛屿周围海域里生活着许多海洋生物，药物学家对其中分泌毒液的生物特别感兴趣，希望能从中提取有医学价值的化学物质。
印度洋
印度洋的大部分海底部未经勘察，但通过在海面上的探索活动，科学家知道沿海底山脉分布着大量壮观的海底热液口。
南海海沟
要想在地球地幔处钻孔，对于海洋学家来说，其难度相当于去月亮旅行。日本研究人员准备在南海海沟深处进行钻探，以更好地了解地震活动和火山活动。
新西兰
没有人见到过活着的成年巨型鱿鱼，但研究人员认为基维沿海的海底峡谷中可能生活着长达18米的鱿鱼，因为这里是冷水海洋和暖水海洋的交汇处，生活着大量的海洋生物，也是大型海洋捕食动物的出没之地。
西南印度洋
每隔20万年，地球磁场就会发生一次逆转，但对西南印度洋地区的勘测数据表明，这里在过去3700万年的漫长时期内没有发生过磁场逆转现象。对该地区的研究将有助于破解地球磁极逆转之谜。
罗德豪海山链、珊瑚礁和塔斯曼海
该海域的许多珊瑚礁都被环绕着的侵蚀火山所庇护。如果澳大利亚人拥有深海潜水器，他们就可以对这些受到火山保护的珊瑚礁进行探索。
③为海底“画像”
20世纪50年代，玛丽·萨普和布鲁斯·希森绘制了第一张世界海底地图，其中记录了以前不为人知的海底山脉。天，我们在任何一张海图上都能看到蜿蜒横穿世界各大洋的巨大海底山脉——洋中脊，以及沿这些山脉横向分布的许多宽广深邃的裂缝——海底峡谷(也被人们称为地球上“永远无法愈合的伤痕”)。而这些海底山脉和峡谷的发现与一位女性工作者有很大关系，她就是玛丽·萨普。
玛丽·萨普出生于美国密歇根州，她的父亲为美国农业部绘制土壤分类地图。1943年，萨普大学毕业，获英语、音乐等学士学位，后又获地质学硕士学位和数学学位。
1948年，也就是雅克·皮卡德正准备他的深海潜水器的首次下潜时，萨普来到纽约，在哥伦比亚大学的一个实验室里工作。
刚到纽约时，萨普还只是一名普通的绘图员。在这里，她遇见了同事布鲁斯·希森，开始了他们最早的合作——利用摄影数据寻找在 第二次世界大战中被击落的飞机。1952年，他们开始绘制世界海底地形图。为了绘制地图，需要在不同的海域测量深度，然后再将数据转化为地图。在最初18年的合作中，由于当时的传统习俗不允许女性登船出海，所以每次都是希森登船出海收集数据，萨普则根据收集到的数据绘制海图。直到1965年以后，萨普才开始同希森一起出海远征。
在绘制大西洋海底地图时，萨普发现了一些异常：大西洋北部海底似乎有两列平行的山脉，二者之间隔着狭长的V字型山谷，这让萨普联想到了东非大裂谷。但是，在她向希森提出海底峡谷的猜想时，希森却说：“不可能，它看起来太像大陆漂移了”在当时，大陆漂移理论被大多数地质学家所反对。尽管这样，萨普对大西洋海底峡谷的存在依然确信不疑。不久后，支持她的证据出现了一由其他人绘制的地震图与她的海底峡谷地图惊人地相似。这些地图的重叠最终让希森相信：萨普是正确的，海底峡谷的确存在。
自20世纪初发明回声探测仪和声纳仪后，人们才得以看清楚海底的真面目。世界各大洋中都存在海底山脉，而且这些海底山脉首尾相接，总长度达到65000千米，最高峰达到4545米。由于大西洋的海底山脉位于大洋中部，所以科学家称之为“洋中脊”。印度洋、北冰洋的海底山脉同样位于大洋中部，所以也被叫做“洋中脊”。只有太平洋的海底山脉明显偏向东侧，所以被叫做“东太平洋海岭”或“东太平洋海隆”。洋中脊是地球上最大的地质特征。当海底火山运动把炽热的岩浆从深层地幔挤压出来时，就形成了新的地壳，这些地壳中的裂缝就是峡谷。
1957年，萨普和希森出版了他们绘制的第一张北大西洋自然地理图。之后，他们与奥地利风景画家海因里希·贝兰恩合作，于1977年出版了整个洋底地图。萨普和希森发现洋中脊，为大陆漂移理论以及后来的板块构造理论铺平了道路。
深海底就像藏在一个巨大的黑色毯子下面，它对于人类来说还是一个谜。只有少数的幸运儿才有机会下到深海底直接观察那里的情形。随着回声探测等新技术被应用于海洋中测量水深和绘制分布图，海底探测取得了重大突破。现在人们已经认识到：海底并非想象中那么平坦，海底的地貌和人类居住的陆地十分相似，有辽阔的平原，有雄伟的高山。还有深邃的海沟与峡谷。位于太平洋的马里亚纳海沟深得让人难以置信，如果把世界最高峰——珠穆朗玛峰放进去，都不会露出水面分毫。
海底的基本轮廓是这样的：陆地从海岸向外延伸，是坡度不大、比较平坦的海底。这个地带叫“大陆架”；再向外是相当陡峭的斜坡，急剧向下直到3000米深，这个斜坡叫“大陆坡”；从大陆坡往下便是广阔的大洋底部了。整个海洋面积中，大陆架和大陆坡占20％左右，大洋底部占80％左右。
大洋底部位于几千米深处。洋底主要有深海平原、规模宏大的海底山脉和海底高原(比如在大西洋的中部洋底存在一条南北走向的海底巨型山脉，由于这条海底山脉的走向很像人体的脊椎。所以被定名为“大西洋中脊”)；还有一些孤立的海底火山以及巨大的珊瑚岛礁等。大洋底部始终都在更新和成长，每年新生的洋底大约宽6厘米。
④寻找“泰坦尼克号”
1985年，罗伯特‘巴拉德乘坐“阿尔文号”利用声纳扫描设备在水下3810米处发现“泰坦尼克号”残骸。
1985年9月，“泰坦尼克号”在沉没64年后，其残骸在水下3810米处被人发现。“泰坦尼克号”是在1921年4月14日在其处女航中撞上冰山沉没沉没的。尽管人们知道其位置大体是在加拿大纽芬兰岛东南方560米的大西洋中，但却一直没有能找到它。
“泰坦尼克号”的沉船的发现者是美国人罗伯特·巴拉德。
罗伯特·巴拉德是一位出色的海洋科学家，尤其在水下考古领域功勋卓著。巴拉德在圣地亚哥附近的太平洋海岸边的海滩上长大，因为读了凡尔纳的《海底两万里》而对水下探险充满兴趣，并为深海潜水器“的里亚斯特号”在深海探险方面所取得的成就所深深吸引。
1967年，巴拉德被美国海军部任命为联络官，负责海军研究办公室和伍兹霍尔海洋学中心之间的联络工作。1970年，巴拉德在海军部服役结束，此后就留在伍兹霍尔海洋学中心工作，并获得了海洋地质学和地球物理学博士学位。1971年，巴拉德乘坐“阿尔文号”进行了他的第一次潜水。从1973年开始，巴拉德对“泰坦尼克号”发生了兴趣。
巴拉德—直希望能开发出最先进的水下视觉成像技术，从而让乘坐深海潜水器下潜到深海探险成为历史，其具体想法是在数千米以外的电缆终端配备各种高科技视频设备，但这需要大量投资。为吸引资金，巴拉德决定以寻找“泰坦尼克号”作为达到目的的一种手段。
1977年，巴拉德领导了第一次寻找“泰坦尼克号”沉船的探险，但无功而返。1985年，在美国海军的财力支持下，巴拉德再次对“泰坦尼克号”失事的海域展开搜索，这次他使用了一种不同于以往的声纳扫描设备——“阿尔戈”。这种设备从外形上看有点像雪橇，上面载有电视摄像机，可以在离水面约4000米的海底拖行，而在水面工作船上的一个小舱室里可实时看到从海底传输回来的照片。“阿尔戈”不停地来回“扫荡”洋底，科学家常常一连几小时地盯着屏幕看。但是，他们在多数时间看到的都是高低起伏、泛着涟漪的无休无止的泥沙。
1985年9月1日清晨，海底出现了异常。科学家们惊讶地发现，一些人造物品残骸出现在屏幕上。不一会儿，一个更大的物体进入科学家的视线，这正是泰坦尼克号”的一个汽锅。人们长期以来遍寻不着的“泰坦尼克号”终于现身了，它就静静地躺在海底3810米深处。当人们发现它时，它的船体已经裂成了两半。
当时在水面工作船上有一位著名的海洋绘图艺术家，他回到岸上后立即对录像资料和“阿尔戈”拍摄的数千张照片进行整理，并参考“泰坦尼克号”沉没之前的照片，绘制了沉没在大西洋底的“泰坦尼克号”的图片。
一年后的1986年7月12日，以巴拉德为首的约50名科学家重返“泰坦尼克号”发现现场，这一次同他们一起来的还有深海潜水器“阿尔文号”和遥控水下机器人“小詹森”，水面工作船是“亚特兰蒂斯II号”。
第二天一早，“阿尔文号”缓缓下潜，接近躺在水下的“泰坦尼克号”。“阿尔文号”上的乘客是：驾驶员、副驾驶员和巴拉德。在两个半小时的时间里，“阿尔文号”在水下越沉越深。在到达离海底约180米的地方，声纳设备无法工作了，“阿尔文号”只得凭推测和水面工作船的引导前进。巴拉德知道，他们离“泰坦尼克号”已相当接近，但这时“阿尔文号”发出电池即将用完的警报，这意味着他们在水底只能再待一小会儿时间了。突然，巴拉德看到了一大块黑黢黢的东西，这正是“泰坦尼克号”巨大的船体。“泰坦尼克号”已经近在咫尺， 可就在这时，电池几近用完，“阿尔文号”被迫返回水面。
第三天，“阿尔文号”再次返回海底。当“阿尔文号”缓缓接近“泰坦尼克号”时，出现在巴拉德眼前的一切令他惊讶不已。他的第—直觉是：“‘泰坦尼克号’正向我们走来。”但近前细察后他才发现，“泰坦尼克号”的船头早已扎入海底的软泥之中。
⑤“砍伐”海底黑烟囱
1998年，约翰·德莱尼利用遥控机器人在海底热液口最活跃的地方锯倒黑烟囱，然后把它们提升到海面。年，美国华盛顿大学的地质学家约翰·德莱尼着手做一件前人从未尝试过的事情：从太平洋东北部的胡安·德富卡洋中脊上，锯倒一个或多个海底黑烟囱，然后提升到水面。这是一个雄心勃勃的海洋探险项目。胡安·德富卡洋中脊是华盛顿州西雅图以西约320千米处的一条海底山脊。
对海底黑烟囱的探索始于1977年，那一年科学家取得了一系列惊人的发现：“阿尔文号”潜水器在加拉帕戈斯群岛附近的海底巡游时发现了海底热液口。海底热液口是大洋底部的裂缝，海水在那里渗入洋底，与地壳下面炽热的岩石接触后成为滚烫的海底热泉，从热液口喷涌而出。在此之前，科学家只凭推测知道这些热液喷口的存在。
海底热液口现象支持了大陆漂移、海底扩张和板块构造理论，而研究人员在偶然中还发现了完全出乎他们意料的东西：生活在漆黑海底的多种形态的生命。
生活在热液喷口附近的巨大海水压力和极端温度条件下的海底生物，表面看起来似乎与我们所了解的一些海洋生物十分相像，如蚌、蛤、蟹和管蠕虫等，但事实并非如此，这些在奇特环境中生存下来的奇特海底生物，与地球上其他大多数生命形式截然不同，它们所需要的能量不是来自于阳光，而是来自于地球内部喷发出来的化学物质。
自1977年在加拉帕戈斯群岛附近海域发现海底热液口后，科学家又相继在其他一些地方发现了许多海底黑烟囱。这些海底热液口之所以被称为黑烟囱，是因为海底热液口在喷发滚烫热泉的同时，还喷发着含有矿物粒子的缕缕黑烟，矿物粒子的主要成分是硫化物，不断喷射的黑色烟雨在热液口附近沉积下来，形成高高的烟囱般的黑色石堆。海底黑烟囱就像微型火山一样，处于不断喷发状态。喷发出来的物质中含有硫化氢，海底硫细菌将这种化学物质转换成高端食物链动物的食物。海底黑烟囱及其周围的海底生物的发现证明，深海底并非一片死寂，海底热液口附近是许多海洋生物的理想家园。
科学家开始怀疑生命本身有可能起源于海底热液口，或者至少是在一个类似的环境中诞生的。他们还进一步猜测，在其他行星上或许也有类似的能够孕育生命的环境，比如木星的卫星木卫二上就有可能拥有适合生命存在的条件。当然，要想搞清这些问题，必须对黑烟囱进行深入的研究。但是，在深海底研究黑烟囱，其难度不亚于在火星上研究岩石。怎么办?
德莱尼想出了一个主意：何不从海底弄一两个黑烟囱上来?当然，将黑烟囱带到水面，含有化学物质的高温水流以及周围环境中的生命形式会很快消失，但科学家仍然可以研究烟囱如何生长，液体如何流过，微生物在生命进化中如何起作用。
德莱尼说服他的同事兼朋友、美国自然历史博物馆的地质学家埃德蒙·马兹和他一起进行这次探险活动，两位科学家所在的机构也进行了，合作。华盛顿大学的重点是研究和科学教育，而美国自然历史博物馆则准备在其行星地球展厅展出一个黑烟囱，以帮助公众更多地了解这种不同寻常的自然现象。
应该到哪里去找黑烟囱呢?胡安·德富卡洋中脊的恩得沃段是迄今发现的热液口系统最活跃的地方，那里至少有4个极大的高温热液喷发口区域，每个区域方圆约300米，整个黑烟囱“森林”上爬满了管蠕虫和蟹等海底生物。德莱尼曾于1991年在胡安·德富卡山脊上发现了世界上已知最大的黑烟囱，竞有14层楼那么高。当然，德莱尼他们想要获取的黑烟囱样本要小得多。
1998年6月25日，一艘海洋研究船从西雅图出发，驶向恩得沃。这一次德莱尼没有使用载人潜水器，而是一个遥控机器人——“ROPOS”(“海洋科学遥控操作平台”的缩写)，通过将“ROPOS’’与船舶连接在一起的电缆，可实时发送机载摄像装置拍摄的图像和其他数据资料。
“ROPOS”首先对黑烟囱进行了观察和拍摄。接下来，它用钢丝缆绳将黑烟囱紧紧捆住，并用嵌有金刚石的液压链锯在黑烟囱的根部锯出凹痕。就像在森林里伐木一样，当“ROPOS”退到安全地带后，船上人员开动绞盘将黑烟囱提升到水面。
当冒着腾腾蒸气、高约3米的黑烟囱被弄到船上后，研究人员就用切割晶片的线状锯将其一切为二，其中一半放在美国自然历史博物馆里供人参观，另一半则由微生物学家、流体化学家、矿物学家和海洋科学家共同组成的研究小组进行研究。一共有4个黑烟囱被成功地提升到海面。
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海底奇景：“失落之城”合“洛基城堡”
“失落之城”是在大西洋洋中脊上较浅(水下700—800米)的海底发现的一处热液区，是在2000年的一次海底探险中被发现的。由于它正好位于名叫“亚特兰蒂斯”的海底山脉之上，而这座海底山脉得名于传说中沉入海底的文明古城亚特兰蒂斯，所以被科学家命名为“失落之城”。2003年，“阿尔文号”重返“失落之城”，考察这一海底热液区的化学和生态系统。
“失落之城”热液口不像其他热液口那样喷发含二氧化碳、硫化氢和其他金属成分的火山气体，而是向周围水体释放大量甲烷气体和氢气。“失落之城”热液口喷出热液的pH值和温度也与其他热液口有很大的不同，具有强碱性，pH值为9至11，温度为40至90摄氏度(比黑烟囱热液口高达350摄氏度的温度低得多)，热液口周围由碳酸钙构成的“白烟囱”最高达到近60米。这里孕育着与其他热液口不同的生命形式。主要是各种小型无脊椎动物，如腹足类、双壳类、多毛类和片脚类等，但没有黑烟囱热液口普遍存在的一些较大的海洋生物，如管蠕虫和巨蛤等。
“洛基城堡”是中太平洋里的有名的由5个活动的黑烟囱聚集在一起形成的一个热液区，是科学家于2008年7月在格陵兰和挪威之间的大西洋洋中脊的海底(水下2350米)发现的，也是迄今在北极洋底发现的最大的热液区。在发现这5个聚集在一起的热液口时，科学家的感觉就像是进入了童话故事里的奇异城堡，所以他们将其命名为“洛基城堡”(洛基是北欧神话里的火神)。
初步的探查表明，在“洛基城堡”周围的温暖水域里有着与其他热液口不一样的丰富多样且独特的微生物和热液口生物群。
深海潜水器“阿尔文号”
今天。由于拥有了像“阿尔文号”这样的一次可载3人的深海潜水器，科学家在深海底取得了更多振奋人心的发现。自1964年第—次下潜，“阿尔文号”的下潜次数已有4000多次，到达的最大深度为4500米。 “阿尔文号”重约仃吨，长约7米，配备有灯光照明，方便研究人员观察漆黑一片的水下世界，船上配备有计算机数据显示和记录系统、摄像装置、高度计、旋转罗盘、导航和跟踪系统、声纳、水下电话、温度传感器、探热仪、磁力计以及用于在漆黑深海采集样本的易于操作的机械臂等，还可根据科学研究的需要，配备其他各种专门设备，当然，这些设备都要经过专门的测试，确定能够承受海水压力之后才能配备到“阿尔文号”上。
“阿尔文号”上有三个舷窗，分别为左舷、右舷和前部的观察窗。录像摄影设备安装在船体外部，两个液压操纵臂分别可提起90千克重的东西，可向前伸展2米左右，其中一个机械臂比较灵巧，可承担较为细致的任务，另一个则承担较粗重的任务。
操纵器械配上沉积物取芯管和海水采样器，可以帮助研究人员采集生物学和地质学样本，各种电子传感器可以被用来实时获取周围环境中的化学组成成分数据，而在传感器发明之前，研究人员不得不将水样带回地面上的实验室进行分析。
就像航天飞机必须能够承受外太空接近真空的环境一样，“阿尔文号”也必须能够承受海水的巨大压力。虽然“阿尔文号”的生命支持系统可让人在水下待72小时，但在正常情况下，其钛台金船身的承受能力只能在水下待10个小时。“阿尔文号”可穿行在崎岖不平的海底，也可邀游在中部水域，进行科学考察任务，并拍摄深海珍贵的图片资料。
“阿尔文号”载着科研人员在深海进行生物学、化学、地球化学和地球物理学方面的研究，承担了许多科学考察任务，取得了许多重大发现，包括发现加拉帕戈斯群岛附近太平洋洋底的巨大管状螺虫，以及大西洋底的“泰坦尼克号”沉船残骸等。
2009年5月，美国科学家宣布，新型载人潜水器“海神号”将尝试访问“挑战者深渊”。目前潜水最深的潜水器能到达6500米深的海底，可以让科学家到达地球上95％的海底，而“海神号”的目标是到达99％的海底。“挑战者深渊”所在的马里亚纳海沟是太平洋板块插入马里亚纳板块下形成的，是世界上已知最大的地震隐没带，科学家认为研究这些区域具有重大意义。“海神号”诞生后，“阿尔文号”的命运如何尚不可知，但它对深海探测所作出的巨大贡献将永载史册。
海洋探险史
早期海洋探险(1807-1865)
早期海洋探索包括对潮汐潮流的研究、海底采样以及海水深度测量等。1834年，美国科学家本杰明，弗兰克林的曾孙、美国联邦政府海岸勘测局局长亚力山大‘达拉斯·巴赫绘制出第一张墨西哥湾流图。
巴赫提出了有关墨西哥湾流的一些问题，比如：墨西哥湾流是恒定不变的还是随着季节和风向而发生变化的，附近海冰的多少是否会对其产生影响，如何识别墨西哥湾流，是根据海面或海下水温、海底特征、海洋动植物独特形态、气象状态，还是根据海水的含盐度。墨西哥湾流的走向和速度如何，等等。巴赫认为回答这些问题，需要确定海面和海下不同深度的水温、海水深度、海底特征、湾流在海面和海底不同深度的走向和速度，以及海洋动植物生态情况。
突破性时代(1866-1922)
这一时代可分为两个时期，1872年至1888年为海洋勘测活动时期，1889年至1922年为海洋生物多样化调查时期。
1872年，历时十多年的海洋探险活动高潮期开始。“挑战者号”1872年至1876年穿行在世界各大洋中。与“挑战者号”探险远征同样重要的是，这一时期在海洋探险方法和探测技术方面发生了一系列重大变革，其中最重要的是回声测深仪的发明。
在19世纪海洋探险中，海岸调查船“布莱克号’所作出的重大创新比其他任何船只都要多。“布菜克号”配备了第一台具有实际可操作性的回声测深仪，并于1874年至1875年系统地测量了墨西哥湾的水深，绘制出第一张精确的现代海洋等深图。“布莱克号’的另一个伟大发明是深水锚泊技术。最初人们泊船所使用的缆索都是麻绳，1885年，“布莱克号”开始使用锥形钢丝缆索进行深海泊船，以便进行墨西哥湾流等海洋学研究。
1889年至1922年期间，深海探险的重点是探索多类形态的海洋生物。19世纪80年代。著名的生物研究船“信天翁号”开始探索深海。它穿过北美哈德逊湾与大西洋间的拉布拉多半岛到达南美洲南端的火地岛，穿过太平洋东部进入白令海，穿越东部的一些群岛进入亚洲的边缘海，再往南直抵新西兰，在探险途中收集到数百种新的海洋物种。
在这一突破性年代里，还有其他许多有名的海洋探险和科学研究活动。记录“挑战者号”海洋探险活动的著作最终完成并出版；首次在空中利用风筝和气象气球等方式观察海洋；德国探险船“瞪羚号”环航地球；美国船只“加利利号”和“卡内基号”探测全球磁性，后者是第一艘专门设计用来研究地球物理学的研究船。
20世纪20年代初，海洋探险突破性时期结束。各大洋盆的地形被绘制描述出来，在大洋深处发现了许多海洋生物，海洋环流模式被记录下来，海洋和大气之间相互关系的研究已具雏形。
“泰坦尼克号”于1921年4月14日触冰山沉没，这一悲剧性事件却标志着一个海洋探险新时代的崛起，科学家开始以新的方式和途径去探索海洋。
电子时代(1923-1945)
突破性时代结束于19世纪20年代初，新的电子时代的雏形从这里开始形成。这一时期在海洋探索技术上有许多重大发明。
1922年，美国军舰“斯图尔特号”装备了由美国人设计的海斯回声测深仪。在以后的几年里，美国海岸和大地测量局的几乎所有船只部装备了回声测深仪。
回声测深仪的使用带来了许多深海新发现：发现了大陆架下的一些主要峡谷，阿拉斯加海湾的许多海山，海底平顶山，海底断层和破裂带，由早期缆索测深法发现的阿留申海沟和波多黎各海沟也有了更明确的定义。
与此同时，无线电声测距技术的发明，使人们对声波在海水中的传播有了更多的了解。这一技术促进了遥感仪器在海洋学上的发展，无线电声纳浮标和罗伯茨无线电海流测量仪由此诞生。
在这一时期的具有深远影响的发明还有深海水温测量器，使用它可以在海洋各个不同深度连续测定水温，它同今天的电导率温度深度探测器一起代替了笨重的颠倒温度表。
在第二次世界大战爆发前的几十年里，海洋学和地球物理学正处于萌芽期，而战争的爆发则给海洋学和地球物理学的大发展创造了机遇，许多新的仪器被开发出来，先前开发出来的深海温度测量器和经过改进的无线电声纳浮标被广泛运用于水下战争中。第一台早期深海照相机被研制出来，海底摄影成为地质学和海洋学的一个重要探索工具。这一时期最重要的发明也许是因战争需要而从雷达系统衍生出来的电子导航系统，战争结束之后，英国和美国将电子导航系统用于水文勘测活动中。
电子时代(1946～1970)
这一时期海洋探险的重要成果包括板块构造理论的形成、重要海洋探险仪器的出现、海洋探险的国际间合作，以及战后海洋科学的发展。
第二次世界大战结束后，一种能测定自己位置的新型导航系统——近程无线电导航系统取代了原来的无线电声测距系统。电子位置指示器也是这一时期开发出来的重要航海仪器。
在这一时期，科学家利用新开发的海洋磁力计发现了大洋底下的磁条带，根据这些磁力线可测定海床的形成年代，并对海底破裂带和洋脊两侧的磁力线模式进行比较。海床的可识别磁性图成为板块构造学理论形成的一个重要因素。
20世纪50年代，科学家利用新发明的精密深度记录仪发现了深海平原——地球上最平坦的地方。1959年，又发现了大西洋中脊的裂谷。大洋裂谷的发现让人们对海底地震活动有了新的认识，并成为迈向板块构造理论的一级重要的踏脚石。
20世纪60年代，海洋探险的三大工具被开发出来。其一，深海拖曳仪器系统：可多角度地勘测深海环境，包括窄束回声测深系统、侧扫声纳系统、电视和摄像系统，以及各类传感器和取样设备。其二，多波束测深仪：可同时发射几十束声脉冲，测出垂直于船下的几十个点的水深，—次可测试大面积的海底地形地貌。其三，载人科研潜水器“的里亚斯特号”和“阿尔文号”分别于1960年和1964年下水，开始了史无前例的海洋研究和探险事业。
在过去的几十年里，人类探索深海的步伐大大地加快了，各种新发明新技术的问世，激励着人们潜入水底去探索、观察、记录和分析大海深处的奥秘。
1 潜入深渊
20世纪60年代，雅克-皮卡德乘坐“的里亚斯特号”下潜到“挑战者深渊”，创下了人类到达海底最深处纪录。
2 环球航行
1872年至1876年，怀韦尔·汤姆生率领“挑战者号”进行环球航行，证明了深海并非“不毛之地”。
3 为海底“画像”
20世纪50年代，玛丽-萨普和布鲁斯·希森绘制出第一张世界海底地图，其中记录了此前不为人知的海底山脉。
4 寻找“泰坦尼克号”
1985年，罗伯特-巴拉德乘坐“阿尔又号”在海底3810米处寻找到“泰坦尼克号”沉船残骸。
5 “砍伐”海底黑烟囱
1998年，约翰-德莱尼利用遥控机器人在海底热液口最活跃的地方锯倒黑烟囱，并把它们提升到海面。
①潜入深渊
20世纪60年代，雅克皮卡德乘坐“的里亚斯特号”下到“挑战者深渊”，创下人类到达海底最深纪录。
2009年5月，美国科学家宣布，由他们研制的深海潜水器“海神号”正在做最后的准备，目标是潜入马里亚纳海沟的“挑战者深渊”——太平洋最深的地亢也是地球上最深的地方，比珠穆朗玛峰的高度还要多2000米。如果一切顺利，“海神号”将成为拜访地球最深处的第一个自动工具。不过，早在40多年前，另一艘深海潜水器——“的里亚斯特”已经载着两个人到过那里了：1960年1月，瑞士人雅克·皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什驾驶这艘深海潜水器进行了第一次也是最后一次“挑战者深渊”的载入潜，他们到达的深度是——10916米，创下了迄今人类到达海底最深处纪录。
雅克·皮卡德是世界深海海域探险史上的一位传奇人物，更为传奇的是，他和他的父亲奥古斯特·皮卡德都创造了当时世界上最了不起的纪录。奥古斯特·皮卡德于1931年和1932年两次打破乘坐热气球飞上高空的纪录，成为第一个飞上15000米高空的人；雅克·皮卡德于1999年3月乘热气球环球飞行，成为第一个驾驶热气球成功绕地球飞转—周的人，而乘坐“的里亚斯特号”下潜到水下10916米，则使他成为到达地球表面最深处的人。父子两人同时成为当时世界E飞得最高和潜得最深的人。一位作家写道，“他们最疯狂的梦想是变成鱼或变成鸟。很了不起的是，他们终于梦想成真。”
奥古斯特·皮卡德在乘热气球打破高空纪录之后，又将制造热气球的浮力知识用于研制潜入水下的深海潜水器，当时在日内瓦大学教授经济学的雅克-皮卡德协助父亲一起改进潜水器的功能。1948年至1955年间，父子俩制造了三艘深海潜水器，分别到达1402米和3048米的海底。在成功的激励下，年轻的雅克·皮卡德放弃了大学教学生涯，全力投入潜水器的研制和深海探险事业中。
1958年，当时正想方设法开发深海探险潜水器的美国海军买下了皮卡德父子设计的潜水器“的里亚斯特号”，并聘请雅克·皮卡德为顾问。为考察深海潜水器在沉船打捞和海上救助方面的战略意义，“的里亚斯特号”经美国海军测试，已可下潜到7315米的深海，但皮卡德的目标是要到达最深的海底。
1960年1月23日，皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什乘坐“的里亚斯特号”开始挑战世界最深处——马里亚纳海沟的“挑战者深渊”。深海潜水器上没有携带任何科研设备，也没有进行任何科学实验，目的只有一个：证明人类能够到达地球最深处。
下潜过程一路顺利。但在到水下9848米深处时：潜水器在海冰的巨大压力下发出了—声巨大的爆裂声(后来才知道是一块19厘米厚的舷窗玻璃出现了轻微的裂痕)。皮卡德和沃尔什检查了潜水器上的报警信号，发现没有异常，于是继续下沉。最终，“的里亚斯特号”在10916米的地方触碰到了海底的“黄褐色软泥”。整个下潜过程约5小时，但在海洋深处只待了20钟。
在短短的20分钟内，皮卡德和沃尔什探索着这片人类此前从未到达过的、由沉积物构成的平坦海底，看到了许多前所未见的深海鱼类和虾类。皮卡德说，“那趟旅行最有趣的发现是那些从潜水器舷窗外游过的鱼类。令我们震惊的是，在那么深的海底，竟然还生活着一些相当高级的海洋生命。”一些海洋生物学家曾认为，在海洋深处的巨大压力下’没有鱼类和其他生物能够生存下来，正是皮卡德在1万多米的海底发现的那些鲜活的海洋生命，引起了全世界的普遍重视，并最终促成国际社会决定禁止人类向深海海沟中倾倒核废料。
皮卡德一生设计建造了4艘潜水器，70多岁时还开着潜艇载着瑞士的中学生到湖底旅行，80岁时还继续着深海潜水器的研究设计工作。2002年，皮卡德乘潜水器进行了一生中最后一次深海探险。
2008年11月1日。世界深海探险史上的传奇人物皮卡德病逝，享年86岁。
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水下潜水器圆了人类深潜之梦
对于人类来说。进入深海是充满风险的活动。海洋深处海水的巨大压力是人类所难以承受的，压力下的溶解气体，比如氮，会对^体组织产生不利影响，所有这些都限制了人类下潜的深度和在水中的持续时间。20世纪40年代“水肺”(水中呼吸器)的发明，为科学家、水下摄影师和业余潜水爱好者打开了一层通往深海领域的大门。
1934年，美国海洋学者、探险家威廉·贝比和工程师奥蒂斯·巴顿设计了一个潜水球——深海球形潜水器，他们乘坐它下潜到1000米的深处，成为能够到达深海观察海洋生命的最早的人。在下潜过程中，他们透过舷窗观察海底景致，并通过电话将观察结果报告给水面上的同摹。他们观察到了能发光的水下生物。这种潜水方式在当时是非常危险的，假若缆绳断裂，潜水球中的人将无法返回水面。
之后，由皮卡特父子设计的世界上第一艘深海潜水器解决了这一问题。深海潜水器是一个利用浮子原理保持浮力的耐压球体，可以在深海中自由航行。1960年，雅克-皮卡德和美图海军军官唐纳德-沃尔什驾驶深海潜水器“的里亚斯特号”下潜到马里亚纳海沟的“挑战者深渊”。创下了人类历史上最深的潜水纪录，也是人类到达地表最深处的空前纪录：10916米。
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下潜!下潜!再下潜!
海洋有多深7海洋动物、人类以及潜水器能下到海底多深处?请看下面的一些数字。
0米：从海面至200米为海洋光合作用带。充足 的阳光可以为海洋植物提供进行光合作用的条件，大量滋生的海洋植物又为众多海洋动物提供了丰富的食物。这里是海洋鱼类最密集的区域。
67米：在到达这一深度时，裸潜者会产生氮中毒昏迷现象(也称为“深海晕眩”)，并因此失去判断能力，导致丢弃潜水装备等危险行为。
170米：创造屏息潜水至这一深度纪录的只有两个人：奥德莉·梅斯特雷(2002年，她在这一深度因潜水装备故障丧生)和她的丈夫皮平·费拉斯。
200米：200米至1000米为海洋中层带。在这一深度植物已无法进行光合作用，生活在这里的海洋鱼类主要为“守株待兔”式的捕食动物，它们通常都有很大的嘴巴和超强感光的视网膜。
308米：英国潜水员约翰一班尼特于2001年创下的戴水肺潜水最深纪录。
500米：蓝鲸的最大潜水深度。
600米：这一深度是海洋中声信号传播最快最远的区域，也是核动力潜艇的最大潜水深度。
1000米：1000米至4000米为海洋深层带。光线无法到达这一深度，因此除了发冷光的荧光生物之外，这里一片漆黑。由于植物无法生长，这里的海洋生物以海洋上层掉落下来的残渣碎片为生，包括死亡或垂死的鱼类和浮游生物。
1200米：棱皮海龟的最大潜水深度。海洋的这一深度是太平洋睡鲨的活动范围，最大的巨齿鲨(身长达8.5米)就是在这里被拍摄到的。
1580米：象海豹的最大潜水深度a
2500米，1977年在加拉帕戈斯群岛附近海底发现的海底热液口的深度。
3300米：抹香鲸的最大潜水深度。抹香鲸在水里发出高频声音，然后利用回声在黑暗中确定猎物位置。
3790米：海洋的平均深度。
3810米：1985年由罗伯特-巴拉德率领的探险队在这一深度发现了“泰坦尼克号”沉船残骸。
4000米：4000米至海底为海洋深渊带。漆黑一片的海底没有一丝光线，水温接近零摄氏度，在几乎可以压碎一切的可怕的深海压力下，只有少数海洋生物能够生存下来，它们大部分都是没有视力、拥有长长触须的极微小的无脊椎动物，如小虾、蓝海星和小鱿鱼等。
4267米：1979年科学家在北极海域的这一深度发现了一种20厘米长的虾，这是迄今为止人类发现北极深海生物的最大深度。
4500米：深海潜水器“阿尔文号”所到达的最大工作深度。
6000米：海沟和深海峡谷的深度。在巨大的海水压力和极端温度环境下，仍然有生命存在，特别是在海底热液口附近，主要是无脊椎动物如海星等。这也是俄罗斯深海潜水器“米尔号”所能到达的最大工作深度。
8200米：英国探险船“挑战者号”于1875年测得的海洋最深处。测量方法是将测深绳放下到达海底。
8370米：发现深海鱼类的海洋最深处纪录。这是一种在波多黎各海沟采集到的被称为神女底鼬的长形海鱼。
10916米：人类所到达的海洋最深处。1960年1月23日，雅克·皮卡德和美国海军军官唐纳德·沃尔什驾驶深海潜水器“的里亚斯特号”下潜到马里亚纳海沟的“挑战者深渊”，创下了人类最深潜水纪录。1995年，日本的远程遥控无人深海探测器“海沟号”重新探测了这一海区，创造了无人驾驶深海探测器的探险新记录。
11034米：最深的海洋深度记录，于1957年由苏联潜水器Vityaz测得。
②环球航行
1872年至1876年，怀韦尔·汤姆生率领“挑战者号”进行了—次环球航行，并证明了深海并非“不毛之地”。
当皮卡德和沃尔什于1960年乘坐“的里亚斯特号”在海底10916米处着陆时，他们透过潜水器舷窗看到一条约长30厘米的比目鱼在附近的海底游弋。他们还惊讶地发现，这只比目鱼竟然有眼睛，而在这个深度阳光根本无法穿透(科学家后来对他们是否真的看到过一只鱼存在争议，许多科学家认为他们看到的应该是海参，一种常见的底栖海洋动物)。不管他们在海底看到了什么，人类那时候对于深海生物的认识已经大大扩展，而在19世纪中叶以前，人们还普遍认为，由于黑暗寒冷以及巨大的海水压力，深海是一个没有任何生命可以存活的“不毛之地”。
直到19世纪50至60年代，多种因素聚集在一起，情况才发生了变化。首先，随着跨海电缆电报的发展，需要在各大陆之间铺设海底电缆，要求准确了解海底地形和性质。其二，一些新信息表明，深海无生命的断言可能是错误的。其三，达尔文在这一时期发表的物种起源理论有了许多拥护者，他们都认为深海中可能有很多被称为“活化石”的海洋生物。
英国伦敦大学的威廉·卡彭特教授和爱丁堡大学的怀韦尔·汤姆生教授曾经也认同深海无生命理论，但1868年至1870年的几次沿英国海岸的短期航行令他们改变了原来的看法，开始相信大海深处也有生命存在。他们通过英国皇家学会向英国海军部提议：派一艘装备良好的船舰去探索未知的深海奥秘。令人惊讶的是，这一大胆提议竞没有遇到多少反对意见就被英国海军部接受了。事实上，这时候提出这个建议恰逢其时，英国当时正处于帝国霸权巅峰时期，需要大力发展海上事业。此外，尽管几十年来英国海军部水文局—直是当时世界上最优秀的海洋测量和海图制作机构，但对深海的了解却非常有限，对于电报公司提出的深海地形问题—直无法作答。
英国军舰“挑战者号”被选定为科学考察船，人们对它进行了大规模改装：船上原有的大炮被拆卸，取而代之的是拖网、瓶罐、数百千米长的绳索，以及各种远航仪器设备和取样器，船上还装备了博物学实验室和化学实验室。
1872年12月，“挑战者号”从英国朴茨茅斯出发。从来没有一个国家进行过像这样的集物理、化学、地质学特别是深海生物学于一体的大规模海上科研探险。汤姆生领导了这次探险活动，船上共有6名科学家，另外有240名海军士兵和23名官员。英国财政部为这次探险拨款20万英镑(超过今天的1000万英镑)。
1873年2月15日，“挑战者号”到达北非附近的加那利群岛海域，这里的海水深度约为3500米，深海探险正式开始。之后，“挑战者号”调查了北美、南美、南非、澳大利亚、新西兰、香港、日本以及大西洋和太平洋的许多群岛。
每到一地，科学家和其他登陆人员广泛收集动植物标本，会见各式各样的人物，从葡萄牙国王到日本天皇到此前不久才放弃食人习俗的斐济当地土著人，并通过文字和照片记录这些事件。他们使用当时刚出现的摄影技术拍摄的大量照片中包括有史以来第一张南极冰山照片，这些照片成为记录19世纪后期科学探索历史的重要证据。
不过，“挑战者号”的主要工作还是在海上。在总计713天的海上航行中，工作人员测量水深，采集海底沉积物样本，测量海洋表面、中部和底部不同深度的水温，并对采集的水样进 行化学分析。科学家用拖网拖过整个航行的海底，采集海洋生物样品，还常用收集浮游生物的捞网采集海洋中层1500米左右处的海洋生物。他们对捕获的海洋生物进行分类、防腐处理、装瓶、贴标签、储存，并作好记录。“挑战者号”所取得的伟大成就之一就是在世界各地取得了大量深海和浅海海洋生物样本。
“挑战者号”所用的取样器包括浅海拖网和深海拖网。用深海拖网取样相当困难，科学家大约在上午9点将拖网从船侧沉到海底，到下午5点左右，再将拖网从海底快速拖上来。由于海水的巨大压力，拖网往往会受到严重损坏，再加上当时的取样器在取样后不能闭合，这一致命缺陷使许多海洋生物在入网后又漏了出去，以至令当时的人们产生了一个错误印象，认为深海海床都是千篇一律的贫脊荒凉，物种很少。直到一个世纪后，霍华德·桑德斯和罗伯特·赫斯勒使用了改进后的取样器，这才向世人展现了一个有着丰富底栖生物的海底世界。
尽管采集标本的工作非常重要，但无休无止的收集、储存、记录以及编目确实非常单调乏味。当最初的新奇感渐渐消失后，一些人在日记中记录了他们的厌倦情绪。最终，有61名船员留在了经过的各个港口。
“挑战者号”用了近4年的时间环航全球，巡游了除印度洋之外的世界各大洋，到达了包括南极洲在内的世界各大洲，总航程约127000千米，进行了492次深海测深，探测了深达8200米的海底，进行了133次海底捞网，151次海面拖网，263次系列水温观测，新发现4717种海洋生物。“挑战者号”的许多重要发现奠定了现代海洋学的基础，标志着现代海洋学的诞生。
1876年5月24日，“挑战者号”回到英国，结束了此次海洋探险。之后，汤姆生在爱丁堡成立了一个办公室，专门负责整理此次远征收集到的各类样本并寄发给各专业科学家，还负责监督出版探险报告。这些工作所花费的时间比海上探险的时间更长。1882年，汤姆生逝世，由约翰·穆里继续完成剩下的工作。直到1895年，也就是此次远征结束19年后，整整50卷探险报告才最终出齐，其中大部分描述了在深海和浅海发现的各种海洋生物。
“挑战者号”的深海探险活动被人称为“继15世纪、16世纪大发现以来，对我们这个星球的认识的最伟大进步”。
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尚待探索的深海奥秘
迄至今日，还有95％的世界海洋未被人类充分探索过，数量巨大的海底礁石、热液口和火山还未被标注在海图上。以下是一些等待着科学家进一步探索的深海海域。
菲尼克斯群岛
坐飞机到斐济，然后再坐5天海船，才能到达南部太平洋的这片小岛。据说这里有着世界上最古老的珊瑚礁。
南太平洋的Lau海盆
这里是地球板块活动频繁的俯冲带，地壳变动诞生了许多火山和海底热液口，孕育了大量能适应极端温度和完全漆黑环境的深海生物，令生物学家大感兴趣。
东南太平洋
东南太平洋的珊瑚礁已存在4.5亿年，但没有人知道它们为何能生存这么久。生物学家想要弄明白的是，冷水珊瑚是如何在被拖网破坏之前在太平洋海底山脉生存下来的。
特立尼达岛和多巴哥岛
在这些岛附近，石油不断地从海底缝隙中汩汩流出。吸引了大量能分解石油并以石油为生的微生物。科学家想知道这些微生物有多古老，它们是在海底石油渗漏之前还是之后进化成功的。
壹尔利－言布斯断裂带
查尔利－吉布斯断裂带位于地王求上最长的海底山脉——大西洋中脊的最深处，这里可以说是地球再生之地：地球地幔中熔融的岩石从断层处喷涌而出，形成新的地壳。
斯科舍海和威德尔海
已有27个国家在南极建立了前哨考察站，但至今为止还未有人到过这些海区的海底。科学家认为，探索斯科台海和威德尔海的海底，有可能揭示超级大陆于1.8亿年前分裂成世界各大陆之前的面貌。
安哥拉海盆和几内亚海盆
2008年，科学家在对纳米比亚的一次考察中发现了一大批约400种新物种；而在其附近的安哥拉海盆和几内亚海盆地区，放下的捕网需要经过13小时才能到达海底。科学家希望在这里发现更多的深海物种。
北极海洋
北极是人类在地球上探索最少的地区之一，但也是地球上最重要的地区之一。气候变化对极地冰帽最先产生影响，因此对北极深海生物样本的采集研究有助于对全球变暖灾难发出预謦。
里海
南部里海几乎是一个未经探索的地区，海洋学家希望对这里的天然气渗出地区进行探索。
马达加斯加岛
岛屿周围海域里生活着许多海洋生物，药物学家对其中分泌毒液的生物特别感兴趣，希望能从中提取有医学价值的化学物质。
印度洋
印度洋的大部分海底部未经勘察，但通过在海面上的探索活动，科学家知道沿海底山脉分布着大量壮观的海底热液口。
南海海沟
要想在地球地幔处钻孔，对于海洋学家来说，其难度相当于去月亮旅行。日本研究人员准备在南海海沟深处进行钻探，以更好地了解地震活动和火山活动。
新西兰
没有人见到过活着的成年巨型鱿鱼，但研究人员认为基维沿海的海底峡谷中可能生活着长达18米的鱿鱼，因为这里是冷水海洋和暖水海洋的交汇处，生活着大量的海洋生物，也是大型海洋捕食动物的出没之地。
西南印度洋
每隔20万年，地球磁场就会发生一次逆转，但对西南印度洋地区的勘测数据表明，这里在过去3700万年的漫长时期内没有发生过磁场逆转现象。对该地区的研究将有助于破解地球磁极逆转之谜。
罗德豪海山链、珊瑚礁和塔斯曼海
该海域的许多珊瑚礁都被环绕着的侵蚀火山所庇护。如果澳大利亚人拥有深海潜水器，他们就可以对这些受到火山保护的珊瑚礁进行探索。
③为海底“画像”
20世纪50年代，玛丽·萨普和布鲁斯·希森绘制了第一张世界海底地图，其中记录了以前不为人知的海底山脉。天，我们在任何一张海图上都能看到蜿蜒横穿世界各大洋的巨大海底山脉——洋中脊，以及沿这些山脉横向分布的许多宽广深邃的裂缝——海底峡谷(也被人们称为地球上“永远无法愈合的伤痕”)。而这些海底山脉和峡谷的发现与一位女性工作者有很大关系，她就是玛丽·萨普。
玛丽·萨普出生于美国密歇根州，她的父亲为美国农业部绘制土壤分类地图。1943年，萨普大学毕业，获英语、音乐等学士学位，后又获地质学硕士学位和数学学位。
1948年，也就是雅克·皮卡德正准备他的深海潜水器的首次下潜时，萨普来到纽约，在哥伦比亚大学的一个实验室里工作。
刚到纽约时，萨普还只是一名普通的绘图员。在这里，她遇见了同事布鲁斯·希森，开始了他们最早的合作——利用摄影数据寻找在 第二次世界大战中被击落的飞机。1952年，他们开始绘制世界海底地形图。为了绘制地图，需要在不同的海域测量深度，然后再将数据转化为地图。在最初18年的合作中，由于当时的传统习俗不允许女性登船出海，所以每次都是希森登船出海收集数据，萨普则根据收集到的数据绘制海图。直到1965年以后，萨普才开始同希森一起出海远征。
在绘制大西洋海底地图时，萨普发现了一些异常：大西洋北部海底似乎有两列平行的山脉，二者之间隔着狭长的V字型山谷，这让萨普联想到了东非大裂谷。但是，在她向希森提出海底峡谷的猜想时，希森却说：“不可能，它看起来太像大陆漂移了”在当时，大陆漂移理论被大多数地质学家所反对。尽管这样，萨普对大西洋海底峡谷的存在依然确信不疑。不久后，支持她的证据出现了一由其他人绘制的地震图与她的海底峡谷地图惊人地相似。这些地图的重叠最终让希森相信：萨普是正确的，海底峡谷的确存在。
自20世纪初发明回声探测仪和声纳仪后，人们才得以看清楚海底的真面目。世界各大洋中都存在海底山脉，而且这些海底山脉首尾相接，总长度达到65000千米，最高峰达到4545米。由于大西洋的海底山脉位于大洋中部，所以科学家称之为“洋中脊”。印度洋、北冰洋的海底山脉同样位于大洋中部，所以也被叫做“洋中脊”。只有太平洋的海底山脉明显偏向东侧，所以被叫做“东太平洋海岭”或“东太平洋海隆”。洋中脊是地球上最大的地质特征。当海底火山运动把炽热的岩浆从深层地幔挤压出来时，就形成了新的地壳，这些地壳中的裂缝就是峡谷。
1957年，萨普和希森出版了他们绘制的第一张北大西洋自然地理图。之后，他们与奥地利风景画家海因里希·贝兰恩合作，于1977年出版了整个洋底地图。萨普和希森发现洋中脊，为大陆漂移理论以及后来的板块构造理论铺平了道路。
深海底就像藏在一个巨大的黑色毯子下面，它对于人类来说还是一个谜。只有少数的幸运儿才有机会下到深海底直接观察那里的情形。随着回声探测等新技术被应用于海洋中测量水深和绘制分布图，海底探测取得了重大突破。现在人们已经认识到：海底并非想象中那么平坦，海底的地貌和人类居住的陆地十分相似，有辽阔的平原，有雄伟的高山。还有深邃的海沟与峡谷。位于太平洋的马里亚纳海沟深得让人难以置信，如果把世界最高峰——珠穆朗玛峰放进去，都不会露出水面分毫。
海底的基本轮廓是这样的：陆地从海岸向外延伸，是坡度不大、比较平坦的海底。这个地带叫“大陆架”；再向外是相当陡峭的斜坡，急剧向下直到3000米深，这个斜坡叫“大陆坡”；从大陆坡往下便是广阔的大洋底部了。整个海洋面积中，大陆架和大陆坡占20％左右，大洋底部占80％左右。
大洋底部位于几千米深处。洋底主要有深海平原、规模宏大的海底山脉和海底高原(比如在大西洋的中部洋底存在一条南北走向的海底巨型山脉，由于这条海底山脉的走向很像人体的脊椎。所以被定名为“大西洋中脊”)；还有一些孤立的海底火山以及巨大的珊瑚岛礁等。大洋底部始终都在更新和成长，每年新生的洋底大约宽6厘米。
④寻找“泰坦尼克号”
1985年，罗伯特‘巴拉德乘坐“阿尔文号”利用声纳扫描设备在水下3810米处发现“泰坦尼克号”残骸。
1985年9月，“泰坦尼克号”在沉没64年后，其残骸在水下3810米处被人发现。“泰坦尼克号”是在1921年4月14日在其处女航中撞上冰山沉没沉没的。尽管人们知道其位置大体是在加拿大纽芬兰岛东南方560米的大西洋中，但却一直没有能找到它。
“泰坦尼克号”的沉船的发现者是美国人罗伯特·巴拉德。
罗伯特·巴拉德是一位出色的海洋科学家，尤其在水下考古领域功勋卓著。巴拉德在圣地亚哥附近的太平洋海岸边的海滩上长大，因为读了凡尔纳的《海底两万里》而对水下探险充满兴趣，并为深海潜水器“的里亚斯特号”在深海探险方面所取得的成就所深深吸引。
1967年，巴拉德被美国海军部任命为联络官，负责海军研究办公室和伍兹霍尔海洋学中心之间的联络工作。1970年，巴拉德在海军部服役结束，此后就留在伍兹霍尔海洋学中心工作，并获得了海洋地质学和地球物理学博士学位。1971年，巴拉德乘坐“阿尔文号”进行了他的第一次潜水。从1973年开始，巴拉德对“泰坦尼克号”发生了兴趣。
巴拉德—直希望能开发出最先进的水下视觉成像技术，从而让乘坐深海潜水器下潜到深海探险成为历史，其具体想法是在数千米以外的电缆终端配备各种高科技视频设备，但这需要大量投资。为吸引资金，巴拉德决定以寻找“泰坦尼克号”作为达到目的的一种手段。
1977年，巴拉德领导了第一次寻找“泰坦尼克号”沉船的探险，但无功而返。1985年，在美国海军的财力支持下，巴拉德再次对“泰坦尼克号”失事的海域展开搜索，这次他使用了一种不同于以往的声纳扫描设备——“阿尔戈”。这种设备从外形上看有点像雪橇，上面载有电视摄像机，可以在离水面约4000米的海底拖行，而在水面工作船上的一个小舱室里可实时看到从海底传输回来的照片。“阿尔戈”不停地来回“扫荡”洋底，科学家常常一连几小时地盯着屏幕看。但是，他们在多数时间看到的都是高低起伏、泛着涟漪的无休无止的泥沙。
1985年9月1日清晨，海底出现了异常。科学家们惊讶地发现，一些人造物品残骸出现在屏幕上。不一会儿，一个更大的物体进入科学家的视线，这正是泰坦尼克号”的一个汽锅。人们长期以来遍寻不着的“泰坦尼克号”终于现身了，它就静静地躺在海底3810米深处。当人们发现它时，它的船体已经裂成了两半。
当时在水面工作船上有一位著名的海洋绘图艺术家，他回到岸上后立即对录像资料和“阿尔戈”拍摄的数千张照片进行整理，并参考“泰坦尼克号”沉没之前的照片，绘制了沉没在大西洋底的“泰坦尼克号”的图片。
一年后的1986年7月12日，以巴拉德为首的约50名科学家重返“泰坦尼克号”发现现场，这一次同他们一起来的还有深海潜水器“阿尔文号”和遥控水下机器人“小詹森”，水面工作船是“亚特兰蒂斯II号”。
第二天一早，“阿尔文号”缓缓下潜，接近躺在水下的“泰坦尼克号”。“阿尔文号”上的乘客是：驾驶员、副驾驶员和巴拉德。在两个半小时的时间里，“阿尔文号”在水下越沉越深。在到达离海底约180米的地方，声纳设备无法工作了，“阿尔文号”只得凭推测和水面工作船的引导前进。巴拉德知道，他们离“泰坦尼克号”已相当接近，但这时“阿尔文号”发出电池即将用完的警报，这意味着他们在水底只能再待一小会儿时间了。突然，巴拉德看到了一大块黑黢黢的东西，这正是“泰坦尼克号”巨大的船体。“泰坦尼克号”已经近在咫尺， 可就在这时，电池几近用完，“阿尔文号”被迫返回水面。
第三天，“阿尔文号”再次返回海底。当“阿尔文号”缓缓接近“泰坦尼克号”时，出现在巴拉德眼前的一切令他惊讶不已。他的第—直觉是：“‘泰坦尼克号’正向我们走来。”但近前细察后他才发现，“泰坦尼克号”的船头早已扎入海底的软泥之中。
⑤“砍伐”海底黑烟囱
1998年，约翰·德莱尼利用遥控机器人在海底热液口最活跃的地方锯倒黑烟囱，然后把它们提升到海面。年，美国华盛顿大学的地质学家约翰·德莱尼着手做一件前人从未尝试过的事情：从太平洋东北部的胡安·德富卡洋中脊上，锯倒一个或多个海底黑烟囱，然后提升到水面。这是一个雄心勃勃的海洋探险项目。胡安·德富卡洋中脊是华盛顿州西雅图以西约320千米处的一条海底山脊。
对海底黑烟囱的探索始于1977年，那一年科学家取得了一系列惊人的发现：“阿尔文号”潜水器在加拉帕戈斯群岛附近的海底巡游时发现了海底热液口。海底热液口是大洋底部的裂缝，海水在那里渗入洋底，与地壳下面炽热的岩石接触后成为滚烫的海底热泉，从热液口喷涌而出。在此之前，科学家只凭推测知道这些热液喷口的存在。
海底热液口现象支持了大陆漂移、海底扩张和板块构造理论，而研究人员在偶然中还发现了完全出乎他们意料的东西：生活在漆黑海底的多种形态的生命。
生活在热液喷口附近的巨大海水压力和极端温度条件下的海底生物，表面看起来似乎与我们所了解的一些海洋生物十分相像，如蚌、蛤、蟹和管蠕虫等，但事实并非如此，这些在奇特环境中生存下来的奇特海底生物，与地球上其他大多数生命形式截然不同，它们所需要的能量不是来自于阳光，而是来自于地球内部喷发出来的化学物质。
自1977年在加拉帕戈斯群岛附近海域发现海底热液口后，科学家又相继在其他一些地方发现了许多海底黑烟囱。这些海底热液口之所以被称为黑烟囱，是因为海底热液口在喷发滚烫热泉的同时，还喷发着含有矿物粒子的缕缕黑烟，矿物粒子的主要成分是硫化物，不断喷射的黑色烟雨在热液口附近沉积下来，形成高高的烟囱般的黑色石堆。海底黑烟囱就像微型火山一样，处于不断喷发状态。喷发出来的物质中含有硫化氢，海底硫细菌将这种化学物质转换成高端食物链动物的食物。海底黑烟囱及其周围的海底生物的发现证明，深海底并非一片死寂，海底热液口附近是许多海洋生物的理想家园。
科学家开始怀疑生命本身有可能起源于海底热液口，或者至少是在一个类似的环境中诞生的。他们还进一步猜测，在其他行星上或许也有类似的能够孕育生命的环境，比如木星的卫星木卫二上就有可能拥有适合生命存在的条件。当然，要想搞清这些问题，必须对黑烟囱进行深入的研究。但是，在深海底研究黑烟囱，其难度不亚于在火星上研究岩石。怎么办?
德莱尼想出了一个主意：何不从海底弄一两个黑烟囱上来?当然，将黑烟囱带到水面，含有化学物质的高温水流以及周围环境中的生命形式会很快消失，但科学家仍然可以研究烟囱如何生长，液体如何流过，微生物在生命进化中如何起作用。
德莱尼说服他的同事兼朋友、美国自然历史博物馆的地质学家埃德蒙·马兹和他一起进行这次探险活动，两位科学家所在的机构也进行了，合作。华盛顿大学的重点是研究和科学教育，而美国自然历史博物馆则准备在其行星地球展厅展出一个黑烟囱，以帮助公众更多地了解这种不同寻常的自然现象。
应该到哪里去找黑烟囱呢?胡安·德富卡洋中脊的恩得沃段是迄今发现的热液口系统最活跃的地方，那里至少有4个极大的高温热液喷发口区域，每个区域方圆约300米，整个黑烟囱“森林”上爬满了管蠕虫和蟹等海底生物。德莱尼曾于1991年在胡安·德富卡山脊上发现了世界上已知最大的黑烟囱，竞有14层楼那么高。当然，德莱尼他们想要获取的黑烟囱样本要小得多。
1998年6月25日，一艘海洋研究船从西雅图出发，驶向恩得沃。这一次德莱尼没有使用载人潜水器，而是一个遥控机器人——“ROPOS”(“海洋科学遥控操作平台”的缩写)，通过将“ROPOS’’与船舶连接在一起的电缆，可实时发送机载摄像装置拍摄的图像和其他数据资料。
“ROPOS”首先对黑烟囱进行了观察和拍摄。接下来，它用钢丝缆绳将黑烟囱紧紧捆住，并用嵌有金刚石的液压链锯在黑烟囱的根部锯出凹痕。就像在森林里伐木一样，当“ROPOS”退到安全地带后，船上人员开动绞盘将黑烟囱提升到水面。
当冒着腾腾蒸气、高约3米的黑烟囱被弄到船上后，研究人员就用切割晶片的线状锯将其一切为二，其中一半放在美国自然历史博物馆里供人参观，另一半则由微生物学家、流体化学家、矿物学家和海洋科学家共同组成的研究小组进行研究。一共有4个黑烟囱被成功地提升到海面。
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海底奇景：“失落之城”合“洛基城堡”
“失落之城”是在大西洋洋中脊上较浅(水下700—800米)的海底发现的一处热液区，是在2000年的一次海底探险中被发现的。由于它正好位于名叫“亚特兰蒂斯”的海底山脉之上，而这座海底山脉得名于传说中沉入海底的文明古城亚特兰蒂斯，所以被科学家命名为“失落之城”。2003年，“阿尔文号”重返“失落之城”，考察这一海底热液区的化学和生态系统。
“失落之城”热液口不像其他热液口那样喷发含二氧化碳、硫化氢和其他金属成分的火山气体，而是向周围水体释放大量甲烷气体和氢气。“失落之城”热液口喷出热液的pH值和温度也与其他热液口有很大的不同，具有强碱性，pH值为9至11，温度为40至90摄氏度(比黑烟囱热液口高达350摄氏度的温度低得多)，热液口周围由碳酸钙构成的“白烟囱”最高达到近60米。这里孕育着与其他热液口不同的生命形式。主要是各种小型无脊椎动物，如腹足类、双壳类、多毛类和片脚类等，但没有黑烟囱热液口普遍存在的一些较大的海洋生物，如管蠕虫和巨蛤等。
“洛基城堡”是中太平洋里的有名的由5个活动的黑烟囱聚集在一起形成的一个热液区，是科学家于2008年7月在格陵兰和挪威之间的大西洋洋中脊的海底(水下2350米)发现的，也是迄今在北极洋底发现的最大的热液区。在发现这5个聚集在一起的热液口时，科学家的感觉就像是进入了童话故事里的奇异城堡，所以他们将其命名为“洛基城堡”(洛基是北欧神话里的火神)。
初步的探查表明，在“洛基城堡”周围的温暖水域里有着与其他热液口不一样的丰富多样且独特的微生物和热液口生物群。
深海潜水器“阿尔文号”
今天。由于拥有了像“阿尔文号”这样的一次可载3人的深海潜水器，科学家在深海底取得了更多振奋人心的发现。自1964年第—次下潜，“阿尔文号”的下潜次数已有4000多次，到达的最大深度为4500米。 “阿尔文号”重约仃吨，长约7米，配备有灯光照明，方便研究人员观察漆黑一片的水下世界，船上配备有计算机数据显示和记录系统、摄像装置、高度计、旋转罗盘、导航和跟踪系统、声纳、水下电话、温度传感器、探热仪、磁力计以及用于在漆黑深海采集样本的易于操作的机械臂等，还可根据科学研究的需要，配备其他各种专门设备，当然，这些设备都要经过专门的测试，确定能够承受海水压力之后才能配备到“阿尔文号”上。
“阿尔文号”上有三个舷窗，分别为左舷、右舷和前部的观察窗。录像摄影设备安装在船体外部，两个液压操纵臂分别可提起90千克重的东西，可向前伸展2米左右，其中一个机械臂比较灵巧，可承担较为细致的任务，另一个则承担较粗重的任务。
操纵器械配上沉积物取芯管和海水采样器，可以帮助研究人员采集生物学和地质学样本，各种电子传感器可以被用来实时获取周围环境中的化学组成成分数据，而在传感器发明之前，研究人员不得不将水样带回地面上的实验室进行分析。
就像航天飞机必须能够承受外太空接近真空的环境一样，“阿尔文号”也必须能够承受海水的巨大压力。虽然“阿尔文号”的生命支持系统可让人在水下待72小时，但在正常情况下，其钛台金船身的承受能力只能在水下待10个小时。“阿尔文号”可穿行在崎岖不平的海底，也可邀游在中部水域，进行科学考察任务，并拍摄深海珍贵的图片资料。
“阿尔文号”载着科研人员在深海进行生物学、化学、地球化学和地球物理学方面的研究，承担了许多科学考察任务，取得了许多重大发现，包括发现加拉帕戈斯群岛附近太平洋洋底的巨大管状螺虫，以及大西洋底的“泰坦尼克号”沉船残骸等。
2009年5月，美国科学家宣布，新型载人潜水器“海神号”将尝试访问“挑战者深渊”。目前潜水最深的潜水器能到达6500米深的海底，可以让科学家到达地球上95％的海底，而“海神号”的目标是到达99％的海底。“挑战者深渊”所在的马里亚纳海沟是太平洋板块插入马里亚纳板块下形成的，是世界上已知最大的地震隐没带，科学家认为研究这些区域具有重大意义。“海神号”诞生后，“阿尔文号”的命运如何尚不可知，但它对深海探测所作出的巨大贡献将永载史册。
海洋探险史
早期海洋探险(1807-1865)
早期海洋探索包括对潮汐潮流的研究、海底采样以及海水深度测量等。1834年，美国科学家本杰明，弗兰克林的曾孙、美国联邦政府海岸勘测局局长亚力山大‘达拉斯·巴赫绘制出第一张墨西哥湾流图。
巴赫提出了有关墨西哥湾流的一些问题，比如：墨西哥湾流是恒定不变的还是随着季节和风向而发生变化的，附近海冰的多少是否会对其产生影响，如何识别墨西哥湾流，是根据海面或海下水温、海底特征、海洋动植物独特形态、气象状态，还是根据海水的含盐度。墨西哥湾流的走向和速度如何，等等。巴赫认为回答这些问题，需要确定海面和海下不同深度的水温、海水深度、海底特征、湾流在海面和海底不同深度的走向和速度，以及海洋动植物生态情况。
突破性时代(1866-1922)
这一时代可分为两个时期，1872年至1888年为海洋勘测活动时期，1889年至1922年为海洋生物多样化调查时期。
1872年，历时十多年的海洋探险活动高潮期开始。“挑战者号”1872年至1876年穿行在世界各大洋中。与“挑战者号”探险远征同样重要的是，这一时期在海洋探险方法和探测技术方面发生了一系列重大变革，其中最重要的是回声测深仪的发明。
在19世纪海洋探险中，海岸调查船“布莱克号’所作出的重大创新比其他任何船只都要多。“布菜克号”配备了第一台具有实际可操作性的回声测深仪，并于1874年至1875年系统地测量了墨西哥湾的水深，绘制出第一张精确的现代海洋等深图。“布莱克号’的另一个伟大发明是深水锚泊技术。最初人们泊船所使用的缆索都是麻绳，1885年，“布莱克号”开始使用锥形钢丝缆索进行深海泊船，以便进行墨西哥湾流等海洋学研究。
1889年至1922年期间，深海探险的重点是探索多类形态的海洋生物。19世纪80年代。著名的生物研究船“信天翁号”开始探索深海。它穿过北美哈德逊湾与大西洋间的拉布拉多半岛到达南美洲南端的火地岛，穿过太平洋东部进入白令海，穿越东部的一些群岛进入亚洲的边缘海，再往南直抵新西兰，在探险途中收集到数百种新的海洋物种。
在这一突破性年代里，还有其他许多有名的海洋探险和科学研究活动。记录“挑战者号”海洋探险活动的著作最终完成并出版；首次在空中利用风筝和气象气球等方式观察海洋；德国探险船“瞪羚号”环航地球；美国船只“加利利号”和“卡内基号”探测全球磁性，后者是第一艘专门设计用来研究地球物理学的研究船。
20世纪20年代初，海洋探险突破性时期结束。各大洋盆的地形被绘制描述出来，在大洋深处发现了许多海洋生物，海洋环流模式被记录下来，海洋和大气之间相互关系的研究已具雏形。
“泰坦尼克号”于1921年4月14日触冰山沉没，这一悲剧性事件却标志着一个海洋探险新时代的崛起，科学家开始以新的方式和途径去探索海洋。
电子时代(1923-1945)
突破性时代结束于19世纪20年代初，新的电子时代的雏形从这里开始形成。这一时期在海洋探索技术上有许多重大发明。
1922年，美国军舰“斯图尔特号”装备了由美国人设计的海斯回声测深仪。在以后的几年里，美国海岸和大地测量局的几乎所有船只部装备了回声测深仪。
回声测深仪的使用带来了许多深海新发现：发现了大陆架下的一些主要峡谷，阿拉斯加海湾的许多海山，海底平顶山，海底断层和破裂带，由早期缆索测深法发现的阿留申海沟和波多黎各海沟也有了更明确的定义。
与此同时，无线电声测距技术的发明，使人们对声波在海水中的传播有了更多的了解。这一技术促进了遥感仪器在海洋学上的发展，无线电声纳浮标和罗伯茨无线电海流测量仪由此诞生。
在这一时期的具有深远影响的发明还有深海水温测量器，使用它可以在海洋各个不同深度连续测定水温，它同今天的电导率温度深度探测器一起代替了笨重的颠倒温度表。
在第二次世界大战爆发前的几十年里，海洋学和地球物理学正处于萌芽期，而战争的爆发则给海洋学和地球物理学的大发展创造了机遇，许多新的仪器被开发出来，先前开发出来的深海温度测量器和经过改进的无线电声纳浮标被广泛运用于水下战争中。第一台早期深海照相机被研制出来，海底摄影成为地质学和海洋学的一个重要探索工具。这一时期最重要的发明也许是因战争需要而从雷达系统衍生出来的电子导航系统，战争结束之后，英国和美国将电子导航系统用于水文勘测活动中。
电子时代(1946～1970)
这一时期海洋探险的重要成果包括板块构造理论的形成、重要海洋探险仪器的出现、海洋探险的国际间合作，以及战后海洋科学的发展。
第二次世界大战结束后，一种能测定自己位置的新型导航系统——近程无线电导航系统取代了原来的无线电声测距系统。电子位置指示器也是这一时期开发出来的重要航海仪器。
在这一时期，科学家利用新开发的海洋磁力计发现了大洋底下的磁条带，根据这些磁力线可测定海床的形成年代，并对海底破裂带和洋脊两侧的磁力线模式进行比较。海床的可识别磁性图成为板块构造学理论形成的一个重要因素。
20世纪50年代，科学家利用新发明的精密深度记录仪发现了深海平原——地球上最平坦的地方。1959年，又发现了大西洋中脊的裂谷。大洋裂谷的发现让人们对海底地震活动有了新的认识，并成为迈向板块构造理论的一级重要的踏脚石。
20世纪60年代，海洋探险的三大工具被开发出来。其一，深海拖曳仪器系统：可多角度地勘测深海环境，包括窄束回声测深系统、侧扫声纳系统、电视和摄像系统，以及各类传感器和取样设备。其二，多波束测深仪：可同时发射几十束声脉冲，测出垂直于船下的几十个点的水深，—次可测试大面积的海底地形地貌。其三，载人科研潜水器“的里亚斯特号”和“阿尔文号”分别于1960年和1964年下水，开始了史无前例的海洋研究和探险事业。
在过去的几十年里，人类探索深海的步伐大大地加快了，各种新发明新技术的问世，激励着人们潜入水底去探索、观察、记录和分析大海深处的奥秘。