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探秘大洋科考

发布日期: 2017-01-20 17:44:46

潜入深海

海上走航29天、7070海里(约13000公里)之后,12月20日,大洋43航次“向阳红10”号科考船,终于抵达西南印度洋科考作业区。

38名科考队员,正在近3000米深海寻找硫化物,执行西南印度洋硫化物合同区的初步探勘任务,搜狐《聚焦人物》受邀出海记录全程。

印度洋时间20日下午3点20分,海况3级,涌浪两三米。站在船沿有点眩晕,稍不注意就会坠入海里。

科考队员身穿工作服、安全帽、救生衣、安全鞋,佩戴安全绳,站在船边,开始在光电缆牵上装载设备。身后,4人紧拽止荡绳,航段首席科学家周建平也在现场安全监督。

在海底,什么事都可能发生。潜航员下海的危险系数堪比航天员,每次下海探底前都要写遗书。

海天一线,远处的涌浪像一头潜在水底的巨鲸追赶大船。9只信天翁在5米外翱翔,一只白色的海鸥也来围观。

第一套设备、搭载多种科考仪器的光拖,即将触海入水,潜入海底。第一次出海的科考队员,拧好最后的4颗螺丝,花了两分钟。

3点55分,所有下海科考设备装载完毕,它们以0.5-0.8米每秒的速度,被光缆送往近2900米海底。

海里漆黑一片。所有人盯着实时回传的摄像画面——水中漂浮翻飞的沉积物碎屑像是黑夜的初雪,间或有大鱿鱼扑闪着长鼻子游过,也有白色小鱼一闪而过。

光拖距海底只剩200米时开始减速。越靠近海底越容易出问题,根据以往经验,在海底,设备无信号、触底或与陡崖相撞的情况并不少见。

5点22分,还有10米见底。减速下行到7.1米时,视频信号突然消失。周建平命令将设备上提20米,信号恢复正常。

5点33分,通讯中断。抢修成功后,光拖开始在距海底五六米的安全位置拖拽游移,海底并不平坦,石块动辄直径超过一米,有的躺在海底,有的笔直向天。

在2860米深海,距海底只有4.7米时,画面中喷发出疑似热液的漂浮物,原来是设备撞上了前方突如其来、接近45度坡的峭壁。紧盯画面、记录班报的女生“哎呀”一声,“可别再撞上了。”

一分钟后,一群人又惊呼——海底一只红色的虾像是有所警觉,闪进了石缝。没多久,又有一只蓝色的虾出现,却趴着一动不动。

光拖半小时只走了0.35海里,似乎还没找到热液区,周建平呼叫驾驶台,再拖拽0.2海里。果不其然,6点56分,科考设备终于进入热液异常区——这里热液比周边海水温度稍高,极有可能存在他们要找的硫化物。

值班员马上记录下瞬时时刻、水深、水下定位经纬度等精密数据。

  海底驻守

这只是潜入海底的第一套科考设备,它们是科考探秘的“先遣队”,价值数百万元。

北大地球物理学硕士研究生陈聪在这套设备的50米光缆处,搭载了一部探测海底热液异常的设备。它像银色水杯,40多厘米,约5公斤重,造价几十万元,能率先监测到热液异常,为接下来的科考提供指导作用。

综合作业组组长、国家海洋局第二海洋研究所的王汉闯,则在光缆30米、55米处,搭载了两部自然电位仪。它能探测到海底的硫化物等金属矿物在水体中的异常反应。

连接整套海底设备和船上操控系统的,是价值上千万的艉部A型架、光电缆和绞车系统。任何设备下到海底,都得靠它。

“先遣队”下海锁定硫化物目标区域后,就得等电视抓斗上场了,它擅长“海底捞月”——最深能潜入4000米深海海底,通过摄像机实时回传画面,在60秒内一把能抓取至少0.5吨的海底岩石和沉积物,有时也能顺带薅上来一些海绵、贝壳、鱼虾。

“向阳红10”号科考船的三台电视抓斗,都曾参加过大洋多个航次的科考任务。

配合它们工作的,还有安装在船底的多波束,单是这一台设备就要一千万元,它能实时监测水深、经纬度、船速、航向,绘制万米深海的“地形图”,这是科学家探秘海洋的眼睛。

当科考船完成作业、离开作业区后,海底地震仪却孤单驻守在海底,最长一年。它相当于给地球做CT,一旦海底发生地震,它会接收地震波,记录多项精密数据,不仅能反推地震精密位置,还能对海底构造和岩层成像。

这次,科考船投放的9台海地地震仪,都是中国自主研发的,造价一台仅需20多万元。目前它在太平洋、印度洋、大西洋均有广泛应用。

数个月后,科考船会回到原地,发送声学释放信号将其取回。早期它的回收成功率并不高,有的漂流到海岸,也有渔船碰巧将其打捞上来。

所以,以防万一,海底地震仪下海前,都会醒目写着,“安全打捞,重金酬谢3000元”。

  多重任务

出海第一天,首席科学家周建平就和科考队员说,你们不是代表自己,而是代表单位而来,记住你们自己的角色和任务。

每天一早醒来,国家海洋局北海预报中心的葛磊,会通过海浪、风场的预报图,判断海况,汇报给周建平和船长。

周建平下达作业通知书,驾驶台、气象室、卫星站、集控室等就位。在检查通讯、机械等系统一切正常后,科考作业才开始。

而在抵达科考作业区前的29天里,同济大学海洋科学专业的同门硕士师兄妹张洪友、刘子一,整天都在做实验。他们是本次航段工作时间最长的人。

去年八月,张洪友第一次出海,就遇上10级风,科考船倾斜角度有20多度,一旦超过30度就有可能翻船。那天晚上,所有人穿着救生衣聚在餐厅,看四处的东西被掀翻在地,滚来滚去,一夜未眠。

今年上半年,张洪友又出海两个航段。年底,他又来了,今年他有一半时间在海上。

从浙江舟山穿越中国南海、经地球赤道,到西南印度洋,几乎每天早上9点到下午5点,张洪友和刘子一都在做实验——测海水盐度、碱度、溶解氧、获取滤膜、生物固氮培养、测海水叶绿素、DNA等等。实验涉及三个学科,光是过滤这一道流程就需三四个小时。

而到科考作业区以后,他和师妹还要取2000米到3000米深的海水,做实验。

担心张洪友一个人忙活不过来,师妹刘子一主动要求第二航段继续留在船上。很多人惊讶——这个晕船一周、死去活来的90后女生,要连续出海三个月,还要在海上过年。

他们的任务是,既要完成本航次任务,又要获取一部分数据做硕士论文,还要给国际海底管理局提交报告。

“其实就是给海水做化验,每天都在重复。”出海第15天,他让水手给他推了个光头,头顶剃出个大问号。平日有人在唱歌,有人在睡觉,他就待在甲板隔壁的实验室,对着瓶瓶罐罐,边听《如果这都不算爱》边做实验。闷着脑袋,低头是个问号,抬头就是笑脸,碰巧遇到每小时记录一次科考数据、擦肩而过的姑娘,他总是脸红。

大海给了他勇气。在一个落日余晖、霞光万丈的傍晚,他向心动的女生表白:“我喜欢你”。

  “跑马圈地”

海上科考注定是个长久战。

周建平参加大洋科考12年了。他是征战中国远洋科考的一名老兵,参加过中国第一次环球科考,曾跟第一个发现“泰坦尼克号”的科学家并肩作战。

作为本航段和下航段的首席科学家、临时党委书记,周建平背负艰巨的任务——执行西南印度洋硫化物合同区的初步探勘任务。

中国是全球第一个和国际海底管理局签订多金属硫化物合同的国家。

按照合同约定,国际海底管理局先将1万平方公里公海划给中国探勘。中国今年要完成初步探勘,以便2019年完成50%的“返还指标”,再过3年完成剩余的25%“返还指标”,剩余的2500平方公里海域,中国享有优先开采权。

而中国科考调查结果也将为全人类所共享。这是海洋科考的国际公约。

事实上,全球发达国家科考队都驻扎在大洋,“跑马圈地”。

三分之二的地球被海洋覆盖,绝大多数海域仍是未知领域。海洋所蕴藏的无穷资源和无限魅力,让一代代深海科考人、海洋科研者,一次次穿越大半个地球,漂洋过海。

与其他学科不同,做海洋科学尤其是海洋地质的人,科学研究的第一步——取样,就是巨大的难题。很多岩石样本在几千米深海表面,甚至是地壳内。人类也想尽了办法,不仅能在陆地掘地千尺,也能在海底岩层掘进千米。

取样难,做出研究成果更难。“另外,圈子小,做的不好,都不敢发。”90后女生刘子一说出了船上很多年轻科考队员的忧虑——如果只是想混经历、找个好工作,他们不会来海上。而来到这里,就得认真对待每一份万里迢迢、来之不易的样品、数据,就得做出好成果,否则回到学校很没面子。

而周建平每天思考的问题,是如何做好大洋科考,又让科考船上一批又一批的大洋科考人完成各自的科研任务,更好地从事远洋深海科考事业。

海上科考作业分秒必争。为期50天的第一航段只剩不到半个月就结束。

眼下,周建平即将带着中国自主研发的水下自主式机器人——“潜龙二号”,出征大洋43航次科考第二航段。

忙完一天。他走到前甲板,深夜,大海,风浪正在加大。距离下一场作业,只剩不到6小时。

(吴雪峰)

相关链接

  • 国家海洋局
  • 国际海底管理局
  • INTERNATIONAL SEABED AUTHORITY
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