中国载人潜水器“蛟龙”号在西南印度洋龙旂热液区执行印度洋科考任务。 新华社发
中国载人潜水器“蛟龙”号日前在西南印度洋圆满完成试验性应用航次(中国大洋35航次)第二航段科考任务,共成功下潜9次。“蛟龙”号首次到海底热液区作业采集到大量硫化物、岩石和生物等样品,对研究海底热液区硫化物分布、成矿机制、生物多样性和生物链等具有重要意义,还完成了潜航员学员首轮实训和深潜科学家培养。
海底热液区“斩获”丰
海底热液区一般分布在洋中脊等有岩浆活动的区域,它的成因在于海水从地壳裂缝渗入地下,遇到熔岩被加热,溶解了周围岩层中的金、银、铜、锌、铅等金属后又从地下喷出,因此海底热液区是海底资源的富矿。
此外,海底热液区生物在高压、剧变的温度梯度和高浓度有毒物质的环境下,形成了嗜碱、耐压、嗜热和抗毒等极为独特的生物结构和代谢机制,具有极高的科研价值和经济价值,深海生物基因资源在工业、医药和环保等领域都有巨大的利用潜力。
本航段中,“蛟龙”号下潜9次共取得岩石样品160余千克、硫化物样品28千克、600多个海底生物以及热液流体、沉积物和保压水样等,并测得多个热液喷口温度。这些样品对研究作业海区的热液活动分布和特征、热液区的形成与演化、地质特征、成矿机制、生物多样性和微生物的环境适应机制等具有重要意义。
高精度作业优势大
“蛟龙”号创造了世界同类潜水器最大下潜深度纪录7062米,其定深、定向、定速航行及悬停技术属于世界先进水平。随船科学家表示,若常规科考手段是“常规军”,那“蛟龙”号就是“狙击手”,其高精度定点作业优势巨大。
国家海洋局第二海洋研究所研究员陶春辉说,“蛟龙”号可以带科学家到海底特定区域,现场观测地质特征和生物,在明确的地点和环境下采集热液喷口流体、烟囱体和生物。虽然ROV(水下缆控潜水器)也能做类似工作,但没有“蛟龙”号灵活,科学家也无法现场观测。
海底温度、压力和酸碱环境特殊,热液区环境和生态系统更特殊。这样的环境是实验室难以实现的,因此科学家非常希望在海底布放科学仪器。本航段中,“蛟龙”号取回了8天前在一热液喷口布放的自容式高温温度计和硫化物生长仪,这是“蛟龙”号首次从海底取回此前布放的科学仪器。
陶春辉说:“自容式高温温度计记录了热液喷口8天的温度,其记录的数据呈明显规律性变化。硫化物生长仪可以用于观测在特定条件下烟囱体的生长,这些数据和样品对研究海底热液非常珍贵。”
现场指挥部副总指挥李向阳说,这体现了“蛟龙”号高精度定点作业优势,可以定点布放并回收科学仪器。如果科考船拖着拖体研究海底热液区,即使发现了热液区想要重新再录一次视频都几乎不可能,更别说定点取样或开展原位试验。
深潜实习机会难得
在这个航段中,我国第二批潜航员学员共6人完成了首轮实训。他们分别作为副驾驶搭乘“蛟龙”号下潜,主要工作是保障潜水器与母船水声通讯,在左舷观察窗观察是否有障碍物并及时报告主驾驶,操作高清摄像头跟踪拍摄机械手和海底景象等。
“这个航段的下潜都是在海底热液区,海底地形十分复杂,潜水器操作难度很大,是一次很难得的学习机会,”潜航员学员赵晟娅说,“通过下潜学到了很多书本上永远学不到的东西。潜水器操作特别是机械手操作比想象的要难很多,在这方面还需要学习和积累很多东西。”
(据新华社“向阳红09”船1月17日电)
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