海底世界到底是怎样的?
下潜到4300米深的海底是什么体验?
你见到过鲸落吗?
载人潜水器如何工作?
3月10日-4月2日,清华大学深圳国际研究生院马辉教授、廖然副研究员参加“探索一号”TS16航次并分别完成下潜,4月3日顺利返回深圳。
这二十多天来两位教师第一时间传回科考日记。
从这宝贵的资料里,我们可以感受到科考专家们紧张而又充实的生活,更可一窥神秘丰富的海底世界。
南海科考日志(节选)
Day1:因为晕船我只能爱上喝汤 3月10日 星期二
今天是非常有意义的一天,我们一起搭乘“探索一号”科考船出海,参与TS16航次。
上午,我们对所有仪器进行了防滑、加固,避免海况复杂时船的颠簸把仪器摔坏。下午和晚上进行了多次培训,有人身、仪器安全培训,逃生演练,潜器培训等。我还参与了采样篮固定的培训,感慨颇深,很多“微创新”其实也是黑科技,匠心独有。
船上的伙食为四菜一汤,量大味美。汤是我最喜欢的,有营养而不腻。其实在陆上我从不喝汤,现在都是晕船给害的。
今天是第一天,一切都才开始。
马辉(左)、廖然(右)在“深海勇士”合影
Day2:首次目击“深海勇士”下潜 3月11日 星期三
今天上午“深海勇士”第一次下潜,没看到驾驶员入舱,只看到潜器吊装入海。
“深海勇士”准备下潜
接近17时,我们等候“深海勇士”上浮。在驾驶室观察“深海勇士”上浮以及整个回收过程,场面大气、震撼。采样篮中,昨晚绑定的观测仪器已经不见了,赫然摆着两个去年布放的沉积物采样器,标志着此次布放和回收工作已经完成。
回到机电舱,大家一拥而上,回收自己的采样器材,“瓜分”样品。
晚上,水下灯光实验结果出来了。潜航员送来新的灯具命名图表,我对下潜计划中灯的设置有了大致主意。同时,我们重新商量了测量窗口应力/压力偏振特性测量的方案。这几天找机会试试,心里充满期待。
正准备收工,突然一个船员拎着一条鱼从门口走过。追上去一问,居然是在船边用网捞上来的!据航次领队丁老师说,这是斧头鱼,在南海很少见。好兆头!
Day3:海底1800米以下形成的垃圾山 3月12日星期四
今天起了个大早,完整见证了潜器准备和下水环节。“深海勇士”的潜航员队伍非常精干、高效、专业,人不多,但每个人都独当一面,他们不仅负责潜器水下操作,还负责潜器的维护、保养、升级,在机械、电子、软件、系统集成以及操作的各个环节都无所不精。
下午的科学例会上,杜老师介绍了昨天的下潜情况。杜老师关注的是该海域海底1800米以下自然形成的垃圾山以及周边生态。
垃圾山堆积了非常多的塑料袋、编织袋、渔网,形成长达几百米的带状,周边分散着海葵、白铠虾、海星等生物,还有一些我从未见过的生物。在一块木头周边形成了一个小型生态,木头底部的黑色沉积物引起了大家极大的兴趣。那块木头后来被潜器带了回来,后续研究或许可以为我们揭开谜团。
Day8:看似荒凉实则热闹的海底世界 3月18日星期三
今天忙了一上午,昨晚潜器回收后,我们忙着拍生物样品,调试偏振相机,到12点才收拾好回房间。下午科学例会,深海所的叶行同学、杜梦然老师和我们的马辉老师分别讲述下潜的经历,精彩纷呈。
叶行和杜老师从海洋沉积、生态角度分析了视频和照片,展示了看似荒凉实则热闹的水下世界。
马辉老师第一次下潜,感触多而真切,他总体的感觉是“没想到”——没想到海底世界那么热闹那么多门道,没想到潜器操作那么复杂潜航员那么忙,没想到偏振相机的功能那么有限,没想到陆上设计的事在海底不那么容易做到。马老师总结了一条经验——“依靠不依赖”,潜器操作、水声通信、偏振相机、数据备份都如此。
马辉下潜时拍摄的海底一景
谢伟老师带回不少大生物,用偏振相机给它们拍照给我带来很多乐趣。
Day12:下潜海底4000米是何体验 3月22日 星期天
今天对我来说是有特别意义的一天——我的第一次深海深潜。
入舱
下潜时长一般9小时左右,要保证这段时间内状态最佳。8点整,准时下潜。下潜过程简单、安静。潜器灯全关,据说是为了避免大型动物的碰撞(按科学家要求也可以开)。周围慢慢变黑、变冷,窗外有发光的点或线状微小动物、水母从窗口向上划过,有些还会随着潜器运动一段距离。
潜航员有两名——主驾和副驾,伴随着潜航员与控制台之间的通信,我们下潜到4300米深的A点,比计划提前了20分钟,后来我们分别又到达了B、C、D点,完成相关任务。
15点15分,准时抛载上浮。我继续开着偏振相机,观察窗外颗粒物随深度的变化。16点45分,潜器准时露出水面。我在后甲板出舱,据说这是很高的礼遇,这让我有点诚惶诚恐。我接受了泼水礼,围观的队友欢呼起来。
总的来说,第一次深潜时间紧张,体验丰富,既要照顾仪器正常工作,又想看尽海底风景,幸好两位潜航员鼎力相助。结束后盘点,收获3只海参、6管底泥、2瓶水,带给杜老师和我自己一批数据。另外,我亲眼见到了很多海底、海水的现象,对潜器的光学组件有了更多了解。这些都够我咀嚼一阵子,不虚此行。
圆满完成南海科考航次任务
在本航次中,中科院深海所“探索一号”船带着“深海勇士”号载人潜水器,在我国南海海域针对海底垃圾、冷水珊瑚、海山生态、沉积物和岩石等有关科学问题展开实地考察和样本收集。航次科学家来自清华大学、中山大学、浙江大学、中科院深海所、自然资源部第二研究所等多家单位。
在科学例会上热烈讨论
本航次的总目标是以南海海山及峡谷区生态、地质及环境污染情况为调查对象,开展塑料污染、海山生态系统的深潜调查及取样工作,取得相应的深潜科学研究成果;完成深海智能专项、重点研发计划的相关装备海试等。马辉、廖然利用自制穆勒显微镜测量了海底沉积物(包括硅藻壳、有孔虫等)、深海微生物的偏振特性;利用自制偏振相机记录了海底目标(包括海底悬浮颗粒物、海底沉积物、大生物和岩石等)的偏振图像,达到了预设的目标。两位老师分别进行了下潜,最深到达4300米;通过实地考察,亲眼目睹了海底地形地貌、沉积物、大生物等景象。
马辉在作下潜准备
廖然进潜器作下潜准备
马辉、廖然下潜时拍摄的海底景观
左:岩石(黑),珊瑚(红、白扇状)、海绵(白柱状);中:海底动物活动留下的痕迹(白色发散型);右:海底漂浮的水母(疑似)
马辉、廖然下潜时拍摄的海底景观
左上:珊瑚和附着的海蛇尾;右上,一支海绵;左下:一片珊瑚和下方的蟹(红脚白背);右下:海绵和虾(白色)
在本次科考过程中,马辉、廖然还与船上其他科考人员一起见证了“鲸落(Whale Fall)”的发现。鲸落是指鲸死亡后落入深海形成的生态系统,与热液、冷泉一同被称为是深海生命的“绿洲”。“鲸落”是非常罕见的海底奇观,迄今全球只发现50余处。这次是中国科学家第一次发现、也是在南海第一次发现“鲸落”。作为责任专家,马辉还主持了科技部“深海专项”某项目一个课题的海试现场验收。
科考人员合影
此次南海科考是近年来清华大学深圳国际研究生院(此前为深圳研究生院,2019年在深圳研究生院和清华-伯克利深圳学院的基础上建立深圳国际研究生院)参加的第6次大洋科考活动。海洋工程是深圳国际研究生院“6+1”主题领域之一,该领域紧密结合海洋强国和粤港澳大湾区国家战略,重点建设深海工程、深海技术、滨海工程与技术、海洋生态环境4个学科方向。
编辑:朱佳伟
责任编辑:李伶
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