國內(nèi)新聞動態(tài)

探秘大洋深處(潛入深藍)——“海龍Ⅲ”試驗和應用作業(yè)紀實

發(fā)布日期:2018-09-03 17:16:13

茫茫深海訴說著無盡神秘,吸引人類一探究竟

當?shù)貢r間8月20日,西北太平洋海山區(qū)晴空萬里,湛藍色的大海傳來陣陣涌浪聲。此刻,正在執(zhí)行自然資源部批準的中國大洋48航次任務的“大洋一號”船上,由我國自主研發(fā)的“海龍Ⅲ”首次在航次中開展試驗性應用,來自自然資源部北海分局的孫元宏、任峰、馬治忠和上海交通大學的吳超、王猛等人組成了“海龍Ⅲ”ROV的操作團隊。

image.png

圖為“海龍Ⅲ”操作團隊(寧晶 攝)

首席助理李正剛告訴記者,“海龍Ⅲ”此次調(diào)查的這座海山非常古老,形成于1億多年前的海底火山噴發(fā)。多波束精細地形測量顯示,海山山頂水深1300米左右,山腳水深4500米以上,凈高度達3200米以上?!昂}垺闭{(diào)查路線將從深水盆地、山麓到中等深度的山腰,再到淺水的山頂。

上午9:00,“海龍”正式下水,開啟了為期七天的深海探索之旅,將我們的“眼睛”與“雙手”帶向大海深處。

image.png

image.png

圖為海底生物(寧晶 攝)

深度4200米:最深的下潛

中午12時,“海龍”成功觸及4180米山間盆地邊緣。船上深拖實驗室里異常熱鬧,科考隊員湊在一起觀看“海龍”發(fā)回來的現(xiàn)場直播。與想象中的“魚蝦成群、海草豐盛、珊瑚飄搖”的景象相反,這里的深海竟一片荒蕪,除了白色軟泥上覆蓋的大量結核外,再也難覓生物蹤影,偶爾飄過來一條魚、蝦讓隊員們驚喜不已。

來自自然資源部海洋二所的生態(tài)學博士沈程程向記者解釋了原因:“1000米以下的海洋絕對黑暗,陽光照不進來,不能進行光合作用,便沒有植物。另外,海底環(huán)境黑暗、低溫、高壓,物質(zhì)和能量相對貧乏,難以支撐大的種群生長,生物稀少。”

12時30分,ROV集控室內(nèi),“海龍Ⅲ”ROV操控團隊正在操控著“海龍”的一舉一動。機械手、ROV本體、照明攝像、絞車纜線,4人分工明確,分別掌控“海龍”身體的一部分。他們調(diào)整姿態(tài),要將“大洋48航次”等標志物投放海底。機械操作手任峰輕推手柄,將綁扎在“海龍”身上的標志物解開、夾起、投擲,標志物便穩(wěn)穩(wěn)地墜在海底。吳超順勢按下快門,為4180米的深海海底留下珍貴紀念。

image.png

圖為科考隊員成功完成任務(寧晶 攝)

第一個目標任務完成!瞬間點燃了所有人的熱情。第二個任務,用機械手抓住操作人員自制的鏟斗,采樣海底結核。機械手將鏟斗插進深海沉積物,一團水泥霧起,模糊了鏡頭,再散開,結核取樣成功!吳超立即“拉開”樣品籃,機械手靈活地轉(zhuǎn)好角度,倒入樣品。

首席科學家李懷明介紹,海山作業(yè)區(qū)廣泛發(fā)育水成型的結核,表面光滑,多呈球狀,具有覆蓋率高、豐度高、Co含量高等特點。而從現(xiàn)場的照相初步分析,該區(qū)結核覆蓋率可達90%。與此同時,相較于其他采樣方式,“海龍Ⅲ”可視化、機動化、精確化的作業(yè)方式,對于科學考察具有重要價值。

深度3000米:漫長的旅程

“快看,那里有一只紅色大蝦,還有一只海參?!?1日,“海龍”在3300米~2800米的海山坡面調(diào)查。這是一次長途跋涉,“海龍”要長時間近底作業(yè)6個小時,爬坡上坎,挑戰(zhàn)海山間多變地形,并要與“大洋一號”母船作好聯(lián)動配合。

科考隊員則通過“海龍”傳回的影像,不斷辨認、討論海底地形地質(zhì)特點及海山間生物的多樣性。這時,陡坡上出現(xiàn)一塊巨石,巖石上矗立兩只花朵狀生物,旁邊另有一個枝狀生物?,F(xiàn)場氣氛頓時熱烈了起來,隊員們紛紛討論是什么物種。

“花朵狀生物屬于囊萼海綿屬的種類,枝狀生物可能為肉食海綿?!笨瓶缄爢T中的“海綿小王子”、來自廈門大學的研究生盧毓浩說道。此時,“海龍”將鏡頭拉近,眾人震驚,只見這只海綿上竟棲息盤繞有3種生物。

image.png

圖為豐富的海底生物(寧晶 攝)

“海綿是固著生物,上面棲息的是海蛇尾、海百合與蝦類,它們與海綿是一種互利共生的關系,海綿為這些生物提供附著與生長場所,生物又為海綿帶來食物碎屑?!北R毓浩說。

ROV集裝箱內(nèi),生物組張東聲博士立即表示,想要取樣這只海綿。機械手任峰小心翼翼地調(diào)整機械手臂,張開機械爪一把抓住海綿,取樣成功!只是沒想到嚇跑了海蛇尾……

張東聲告訴記者,3000米左右海山區(qū)的生物數(shù)量明顯多于4000米,主要是隨著海底地形和底質(zhì)的變化,地形坡度變大,對海流有一定的加強作用,有利于海綿等固著生物獲得食物;而底質(zhì)由沉積變基巖,適合固著生物著床。

深度2000米:巧遇珊瑚林

22日,“海龍Ⅲ”再次下水,沿著海山脊從2300米上升至1800米。只見這里巖石眾多,板狀結殼資源豐富。

“山腳結核,山頂結殼?!崩钫齽傁蛴浾呓忉尩溃骸霸谏侥_,沉積物較厚,發(fā)育大型結核;隨著坡度變大,則以結殼生長為主,僅在局部平坦區(qū)域見到小型結核和沉積物;而到了山頂,厚厚的結殼會覆蓋整個區(qū)域?!?/p>

這時,“海龍”前方巖石上突然出現(xiàn)大量生物,只見海綿林立、珊瑚叢生?!斑@是海綿場,也稱海綿花園,相當于熱帶珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng),能為其它生物提供棲息地和避難場所,具有重要的生態(tài)作用。”盧毓浩說,“之所以能形成海綿花園,是由于海綿捕食者少,食物和空間競爭者較少,海綿也更能適應餌料稀少的深海海水?!?/p>

image.png

圖為海底珊瑚(寧晶 攝)

此刻,張東聲博士表示要采樣珊瑚樣品?!昂}垺睂C械手伸展過去,用“鋼爪”揪住了一只紅色珊瑚,機器人作業(yè)不講柔情,眾人心疼地埋怨機械手任峰。不過,也總算為科學家?guī)Щ亓苏滟F的珊瑚樣品。

12點47分,群情激奮!“海龍”第一次用搭載宏吸式取樣設備,完整地吸進去一條合鰓鰻、一只蝦。

“海水最淺的地方,生物量往往最豐富。”張東聲博士說,深海生物主要食物來源是上層海水沉降下來的顆粒物,顆粒物在沉降過程中被多種生物化學過程分解,因此在深海中海水越淺生物量越豐富。

深度1300米:山頂?shù)穆?/strong>

23日,“海龍Ⅲ”再次下潛,深度1300米,這是一次山頂?shù)穆剑琑OV成功采集結殼樣品與一只“偕老同穴”海綿。

自然資源部海洋二所的生態(tài)學博士許鵬向記者解釋了這類蝦與海綿共生的現(xiàn)象:兩只蝦幼年時,一雌一雄,進入海綿的中央腔內(nèi),取食隨著海水流入的有機物逐漸長大,而不能走出,直至死亡,取伉儷情深、白頭偕老之意,因此蝦名儷蝦,海綿也得“偕老同穴”之美名。

據(jù)介紹,此次“海龍Ⅲ”5次開展科考作業(yè),共采集到海綿、合鰓鰻、海百合、海蛇尾、蝦、珊瑚6類生物。下一步,科學家將對這些樣品進行實驗室研究,進一步拓展對深海海山生物多樣性的認識,了解不同海山間生物群落的相似性和連通性。另外,“海龍Ⅲ”共采集結核、結殼樣品6.5公斤,通過室內(nèi)化學成分分析,可以了解其金屬元素組成,以及“生長”歷史。

image.png

圖為此次科考團隊合影(寧晶 攝)

“‘海龍Ⅲ’ROV系統(tǒng)試驗性應用的成功,標志著我國深海重大技術裝備發(fā)展又向前邁出了重要一步?!笔紫茖W家李懷明說,“海龍”ROV系統(tǒng)是我國“蛟龍?zhí)胶!惫こ讨械囊豁椫匾獌?nèi)容,相信將很快出現(xiàn)在深海資源勘查開發(fā)、深海環(huán)境監(jiān)測保護、深海科學認識等眾多領域,助力我國實現(xiàn)海洋強國戰(zhàn)略目標。


相關鏈接

Copyright 2011 中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會 版權所有 京ICP備13044873號-1 地址:北京市西城區(qū)復興門外大街1號 郵編:100860