人类在世界海洋上航行了数千年，但还没有全部到达港口。研究人员估计，全世界大约有三百万艘沉船，分布在浅水河流和海湾、沿海水域和深海中。许多船只在灾难中沉没——一些是在暴风雨中或搁浅后沉没，另一些是在战斗中或与其他船只相撞时沉没。
泰坦尼克号、卢西塔尼亚号和莫尼特号等沉船残骸让人想起人类的勇气和牺牲、沉没的宝藏和未解之谜。但他们的故事还有另一个不以人类为主角的角度。
我研究美国和国际沉船生物学已有14年。从这项工作中，我了解到沉船不仅是文化标志，而且还可以成为生物宝藏，为不同的水下生物群落创造栖息地。
最近，我带领一个由生物学家和考古学家组成的国际团队解开了这种转变如何发生的谜团。我们的新研究借鉴了我们团队和国际同事的科学进步，描述了失事船只如何作为海底栖息地获得第二次生命。
水下生物的新家
船舶通常由金属或木材制成。当船只沉没时，它会在海底添加外来的人造结构。
例如，1942年，二战时期的EMClark号油轮被一艘德国潜艇的鱼雷击中，沉没在相对平坦的沙质海底。直到今天，完整的金属残骸仍然像一座水下摩天大楼一样隐约出现在北卡罗来纳州海底，在沙滩上创造了一片岛屿绿洲。
沉船及其周围的生物种类繁多且数量众多，科学家们经常将这些地点通俗地称为“活的沉船”。从微小生物到海洋中一些最大的动物，海洋生物都以沉船为家园。沉船表面覆盖着色彩鲜艳的珊瑚和海绵。银色的饵鱼群在建筑物周围飞来飞去，闪闪发光，被光滑、快速移动的掠食者追逐。鲨鱼有时会在沉船周围巡游，可能是在休息或寻找猎物。
第二生命的起源
一艘船舶从一艘服役的船只转变为一个繁荣的海洋生物大都市似乎就像一个童话故事。它有一个从前的起源故事——失事事件——以及一系列生命到达沉没结构并开始绽放的过程。
肉眼看不见的微小微生物最初沉积在沉船表面，形成一层细胞地毯，称为生物膜。这种涂层有助于使沉船结构适合海绵和珊瑚等幼虫动物在那里定居和生长。
鱼等较大的动物有时会在船沉没后几分钟内出现。小鱼躲在结构的裂缝和缝隙中，而大鲨鱼则在其周围滑行。沉船中还发现了海龟和海狗等海洋哺乳动物。
在这段由NOAA研究科学家艾弗里·帕克斯顿(AveryPaxton)解说的视频中，沙虎鲨盘旋在北卡罗来纳州附近的EM克拉克号残骸上方，附近有朱红鲷鱼成群。杰克鱼和入侵性狮子鱼也出现了。
生物多样性热点
沉船中栖息着大量和种类繁多的海洋生物，这使其成为生物多样性的热点。将沉船结构转变为栖息地的微生物也丰富了周围的沙子。来自墨西哥湾深处沉船的证据表明，微生物多样性增加的光环向外辐射到距沉船650至1,000英尺(200-300米)的任何地方。在大西洋，数以千计的石斑鱼(一种深受渔民高度重视的珊瑚鱼)聚集在沉船周围和内部。
沉船还可以作为跨越海底的垫脚石，动物在从一个地点移动到另一个地点时将其用作临时住所。世界上沉船密集的地区都有这种情况的记录，例如北卡罗来纳州附近的风暴和战争已经沉没了数百艘船只。
在这片通常被称为“大西洋墓地”的海洋中，当气候变化使海洋变暖时，礁鱼可能会利用岛屿状的沉船作为走廊，向北或向南远离赤道，寻找有利的水温。科学家还观察到沙虎鲨从一艘沉船迁徙到另一艘沉船，可能在迁徙过程中将沉船当作休息站。
在深海中，沉船中生长的生命甚至可以产生能量。生长在纸张、棉花和木材等有机沉船材料上的管虫寄生着产生化学能的共生细菌。在墨西哥湾的钢质豪华游艇Anona上，已经记录到了这种管虫群落。
战时失事的船只和飞机在进入海洋后的几十年内可能会泄漏有毒物质。
生物学之谜比比皆是
尽管沉船具有生物学价值，但它也可能通过改变或破坏自然栖息地、造成污染和传播入侵物种来威胁水下生物。
当船只沉没时，可能会破坏现有的海底栖息地。在太平洋中部莱恩群岛发生的一个有据可查的案例中，一艘铁质沉船沉没在健康的珊瑚礁上。铁的注入大大减少了珊瑚的覆盖范围，珊瑚礁被藻类所覆盖。
船舶可能携带污染物作为燃料或货物。随着沉船在海水中恶化，这些污染物可能会被释放。风险程度取决于船舶携带污染物的数量以及残骸的完好程度。最近的一项调查显示，沉船污染物的影响在沉船发生后80年内仍可在微生物中检测到。
沉船还可能无意中助长了造成生物破坏的入侵植物和动物的传播。沉船是入侵物种可以定居、生长并用作扩展到其他栖息地的中心的新结构。入侵的杯状珊瑚已经在巴西附近的二战沉船中蔓延。在太平洋的巴尔米拉环礁，一种被称为珊瑚形的海葵迅速侵入沉船，现在威胁着健康的珊瑚礁。
沉船勘探的未来
沉船创造了数百万个研究地点，科学家可以利用它们来询问有关海洋生物和栖息地的问题。最大的挑战之一是许多沉船未被发现或位于偏远地区。技术进步可以帮助研究人员深入海洋中最难以到达的区域，不仅可以找到沉船，还可以更好地了解其生物学特性。
最大化发现需要生物学家、考古学家和工程师共同努力探索这些特殊的栖息地。最终，我们了解得越多，我们就越能有效地保护这些历史和生物瑰宝。