在表层，调查技术也有些随意。1994年，三万四千只冰球手套在一场太平洋风暴中从一艘韩国货船上被冲下海。这些手套被冲到了从温哥华到越南的各个地方，帮助海洋学家比以往任何时候都更准确地追踪洋流。
如今“阿尔文号”已近四十岁，但它仍然是美国首屈一指的研究船。目前仍然没有潜水器能接近马里亚ナ海沟的深度，只有五艘，包括“阿尔文号”在内，能够到达覆盖地球表面一半以上的“深海平原”——深海洋底——的深度。一艘典型的潜水器每天的运营成本约为25000美元，因此它们绝非一时兴起就被投入水中，更不用说指望它们出海随机偶然发现一些有趣的东西了。这有点像我们对地表世界的直接经验是基于五个家伙在天黑后开着花园拖拉机探索得来的。根据罗伯特·昆齐格的说法，人类可能只仔细观察了“海洋黑暗的百万分之一或十亿分之一。也许更少。也许少得多。”
但海洋学家们如果不是勤奋的话，就什么也不是了，他们利用有限的资源做出了几项重要的发现——包括1977年，二十世纪最重要和最令人震惊的生物学发现之一。那一年，“阿尔文号”在加拉帕戈斯群岛附近发现了在深海热液喷口上和周围繁衍生息的大型生物群落——超过十英尺长的管虫、一英尺宽的蛤蜊、大量的虾和贻贝、扭动的意大利面条蠕虫。它们的存在都归功于庞大的细菌菌落，这些细菌从硫化氢——对地表生物具有剧毒的化合物——中获取能量和养料，而硫化氢正源源不断地从喷口涌出。这是一个独立于阳光、氧气或任何其他通常与生命相关的事物的世界。这是一个基于化学合成而非光合作用的生命系统，如果有人富有想象力地提出这种安排，生物学家们会认为这是荒谬的。
大量的热量和能量从这些喷口流出。二十几个喷口加在一起产生的能量相当于一个大型发电站的能量，它们周围的温度范围巨大。流出点的温度可以高达华氏760度，而几英尺外的水温可能只比冰点高两三度。发现一种叫做阿尔文虫的蠕虫就生活在边缘地带，其头部的
水温比尾部高140度。在此之前，人们认为没有复杂的生物能在超过约130度的水中生存，而这里却有一个生物不仅能承受比那更高的温度，还能承受极端的寒冷。这一发现改变了我们对生命需求的理解。
它也解开了一个海洋学上的大谜题——我们许多人并未意识到这是个谜题——即为什么海洋不会随着时间的推移而变得更咸。冒着显而易见的风险说，海里有很多盐——足以将地球上所有的陆地掩埋到大约五百英尺深。每天有数百万加仑的淡水从海洋蒸发，留下所有的盐分，所以逻辑上，海洋应该随着岁月的流逝而变得更咸，但它们并没有。某种东西从水中取走的盐量相当于被投入的盐量。很长一段时间，没有人能弄清楚是什么导致了这种情况。
阿尔文号发现深海热液喷口提供了答案。地球物理学家意识到，这些喷口的作用很像鱼缸里的过滤器。当水被带入地壳时，盐分从中被剥离，最终干净的水通过烟囱状的喷口再次排出。这个过程并不快——清理一个海洋可能需要长达一千万年——但只要你不着急，它的效率就非常高。
也许最能说明我们与海洋深处心理距离遥远的莫过于，1957-58年国际地球物理年期间，海洋学家的主要公开目标是研究“利用海洋深处倾倒放射性废物”。你要明白，这并非秘密任务，而是一种自豪的公开宣扬。事实上，尽管并未广为宣传，到1957-58年，倾倒放射性废物的行为已经以某种令人震惊的力度持续了十多年。自1946年起，美国就一直将装有放射性废料的五十五加仑桶运往旧金山附近加利福尼亚海岸外约三十英里的法拉隆群岛，然后直接扔进海里。
这一切都极其草率。大部分桶正是你在加油站后面或工厂外面看到的那种生锈的桶，没有任何防护内衬。当它们通常无法下沉时，海军炮手就用子弹射穿它们，让水进去（当然，也让钚、铀和锶出来）。在美国于1990年代停止倾倒之前，已经将成千上万个桶倾倒入大约五十个海洋地点——仅在法拉隆群岛就有近五万个。但美国绝非唯一这样做的国家。其他热衷于倾倒的国家包括俄罗斯、中国、日本、新西兰以及几乎所有欧洲国家。
那么这一切对海底生物可能产生了什么影响呢？嗯，我们希望影响很小，但实际上我们一无所知。我们对海底生物的了解是惊人地、奢华地、光彩夺目地无知。即使是最庞大的海洋生物，我们对它们也往往知之甚少——包括其中最强大的蓝鲸，这种生物体型巨大，以至于（引用大卫·爱登堡的话）它的“舌头重如大象，心脏大小如汽车，一些血管宽得你可以在里面游泳”。它是地球迄今为止产生的最庞大的野兽，甚至比最笨重的恐龙还要大。然而，蓝鲸的生活对我们来说基本上是个谜。很多时候我们不知道它们在哪里——例如，它们去哪里繁殖，或者它们走什么路线到达那里。我们对它们所知甚少，几乎完全来自于偷听它们的歌声，但即使是这些歌声也是一个谜。蓝鲸有时会中断一首歌，然后在六个月后从同一个地方重新唱起。有时它们会唱起一首新歌，这首歌没有成员听过，但每个成员都已经知道了。它们是如何做到这一点的，我们完全不理解。而这些是必须经常浮出水面呼吸的动物。
对于那些永远不需要浮出水面的动物来说，神秘感可能更加诱人。想想传说中的巨型乌贼。虽然规模上无法与蓝鲸相比，但它绝对是一种体型庞大的动物，眼睛有足球那么大，拖曳的触手可以长达六十英尺。它重近一吨，是地球上最大的无脊椎动物。如果你把它扔进一个普通的家用游泳池，几乎没有空间容纳其他任何东西了。然而，据我们所知，没有科学家——没有人——见过活着的巨型乌贼。动物学家们投入毕生精力试图捕捉，或者仅仅是瞥见活的巨型乌贼，但都失败了。它们主要因被冲上海滩而为人所知——特别是，出于未知的原因，在新西兰南岛的海滩上。它们必定数量庞大，因为它们是抹香鲸饮食的核心部分，而抹香鲸食量很大。[34]
据估计，海洋中可能生活着多达三千万种动物，其中大部分尚未被发现。关于深海生命丰富程度的第一个线索直到最近的20世纪60年代才出现，随着附底拖网的发明，这种挖泥设备不仅能捕捉到海底及其附近的生物，还能捕捉到埋藏在下面沉积物中的生物。在一次沿着大陆架、深度接近一英里的单小时拖网作业中，伍兹霍尔海洋研究所的海洋学家霍华德·桑德勒和罗伯特·赫斯勒捕获了超过25000只生物——蠕虫、海星、海参等——代表了365个物种。即使在三英里的深度，他们也发现了大约3700只生物，代表了近200种有机体。但挖泥船只能捕捉那些太慢或太蠢而无法躲开的东西。在20世纪60年代末，一位名叫约翰·艾萨克斯的海洋生物学家想出了一个主意，将一个带有诱饵的相机放下水，结果发现了更多的生物，特别是密集的扭动着的盲鳗群——一种原始的鳗鱼状生物——以及快速游动的长尾鳕鱼群。当突然出现一个好的食物来源时——例如，当一头鲸鱼死亡并沉入海底——已经发现多达390种海洋生物在享用它。有趣的是，发现其中许多生物来自远达一千英里的喷口。这些生物包括贻贝和蛤蜊等类型，它们几乎不以远行而闻名。现在认为，某些生物的幼体可能会在水中漂流，直到通过某种未知的化学方式，它们探测到自己到达了一个食物机会点，然后落到上面。
那么，如果海洋如此浩瀚，我们为何如此轻易地使其不堪重负呢？首先，世界上的海洋并非均匀地富饶。总共不到十分之一的海洋被认为是天然高产区。大多数水生物种喜欢待在温暖、光照充足、有机物丰富的浅水区，那里是食物链的基础。例如，珊瑚礁只占不到海洋空间的1%，却栖息着大约25%的鱼类。
在其他地方，海洋远没有那么富饶。以澳大利亚为例。它拥有超过2万英里的海岸线和近900万平方英里的领海，其海岸线比任何其他国家都长，然而，正如蒂姆·弗兰纳里指出的，它甚至未能进入渔业国家的前五十名。事实上，澳大利亚是海产品的大量净进口国。这是因为澳大利亚的大部分水域，就像澳大利亚大部分地区一样，基本上是沙漠。（一个显著的例外是昆士兰海岸外的大堡礁，那里极其富饶。）由于土壤贫瘠，产生的富含营养的径流很少。