余孝忠、徐冰、邓卫华、张旭东 |
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文/新华社记者余孝忠、徐冰、邓卫华、张旭东 图/新华社发
“神奇”
高温、高压、剧毒,竟是蟹虾“天堂”
“神奇”一:热液
在西太平洋1700多米深的海底,“科学”号获取了这样一段视频:如“石林”般的硫化物矗立在海底,一股股“浓烟”从“石林”中喷出,像极了陆地上的大烟囱。
我国科研人员测得的“大烟囱”喷口最高温度竟高达370多摄氏度,它的真实学名叫“热液”。
中国科学院海洋研究所研究员张鑫说,海底热液区的成因在于海水从地壳裂缝渗入地下,遇到熔岩被加热,溶解周围岩层中金、银、铜、锌、铅等金属后,又从地下喷出这些金属经过化学反应形成的硫化物沉积到附近海底,就像“烟囱”的形状一样堆积起来。
“神奇”二:冷泉
冷泉是指来自海底沉积物中含有硫化氢、甲烷及其他富碳氢化合物的流体在海底表面的渗漏活动。相对于热液喷口,冷泉流体与海底温度相近,故称为“冷泉”。
中国科学院海洋研究所研究员沙忠利等科研人员首次发现,冲绳热液区和南海冷泉区存在多个共有优势物种,包括潜铠虾、阿尔文虾和贻贝。我国科学家首次在南海海域发现裸露在海底的“可燃冰”,也是在冷泉附近。
“神奇”三:专吃剧毒物的虾兵蟹将
迄今为止,我国海洋科考足迹已遍布五大洋。人们没有找到传说中的海底“龙宫”,却看到一群虾兵蟹将在热液、冷泉区“胆大妄为”。
熙熙攘攘的一群挥舞着钳子的毛瓷蟹一个个身躯肥硕,以剧毒物为生。沙忠利说:“热液喷口附近有大量细菌,它们依靠热液中的硫化氢等生存。这些细菌与贻贝、潜铠虾等形成共生关系,大型生物依靠这些共生菌提供能量或者直接吞噬它们获得能量。”
目前,科学家在全球已发现热液口生物700多种,分布在100多个热液口。冷泉附近同样有大量生物,其生存之道与热液区类似,但它们的共生菌依靠的主要是甲烷。
“神奇”四:古老珊瑚与调皮“小飞象”
高1.6米、宽3米的一株巨大的柳珊瑚,是“科学”号派出的“发现”号遥控无人潜水器在西太平洋卡罗琳海山发现的。虽然尚未确认这株柳珊瑚的确切年龄,但据科研人员介绍,它的年龄可能已超过1万年。目前全球发现的深水珊瑚最长寿命约为4200岁。
在西太平洋的卡罗琳海山,“发现”号还抓取了一只“萌萌哒”的深海“小飞象”,它的两个鳍如大象的耳朵,在水中摇曳。其实这只“小飞象”和预测世界杯的“保罗”是一家,都是章鱼,只不过“小飞象”是烟灰蛸属章鱼,非常罕见。
不只是古老珊瑚、调皮“小飞象”,茫茫深海中还有许多神奇生物,它们正逐渐被揭开神秘面纱。
2014年至2017年,我国科考人员在对西太平洋3座海山的探寻中,采集到深海巨型及大型底栖生物样品740多个,种类达400多种。
在深邃的海底,还有更多神奇生物,等待人们去发现。
“神器”
打造中国“深海系”装备阵容
“神器”一:“深海勇士”伴“蛟龙”
2012年,我国自主研发的“蛟龙”号载人潜水器海试成功,创造了世界作业类载人潜水器最大下潜深度7062米。今年10月,4500米级“深海勇士”号载人潜水器海试成功,成为“蛟龙”号的“小兄弟”。
今年,中国科学院沈阳自动化研究所牵头研制成功6000米级缆控无人深潜器(ROV)和4500米级无缆自治深潜器(AUV)“探索”号。
“神器”二:“诊脉”有“白龙”
“白龙”浮标是我国自主研制的7000米级深海气候观测系统,目前已在印度洋成功布放了3套。“白龙”浮标可以观测海表气温、气压、风速风向、相对湿度、雨量、长波和短波辐射等大气要素,还可实时采集海洋表层至深层海水温度、盐度、海流、溶解氧等重要海洋参数。这些数据实时传输回陆地岸站,并同全球共享。
“神器”三:“无舵”科考船能像“螃蟹”横着走
不仅能适应复杂多变的远洋气候,还能精准操控,我国新一代远洋综合科考船“科学”号就是这样的佼佼者。只要海况在5级风、2节流以下,“科学”号就能在一个精确坐标保持不动,误差不超过2米。船艏和船艉还装了侧推装置,船能原地360度转圈,驶离码头时还能像“螃蟹”一样横着走。
在“科学”号之后,我国又建造了“向阳红01”和“向阳红03”船,它们在“科学”号的基础上进行优化,被称为“科学”号的“姊妹船”。明年1月,“向阳红01”将与“雪龙”号在南极开展协同科考作业。
“神匠”:
“深海梦想”驱动的科技创新
一群心怀深海科研梦的人,穿梭在各个大洋之间,苦练独家“神技”。
八旬院士坚守一线掌舵:
今年81岁的中国工程院院士徐芑南,是“蛟龙”号的总设计师。退休6年后,他带领团队完成了7000米载人潜水器“蛟龙”号的研制工作,使我国步入世界深潜先进国家行列。
海归英才担纲装备研发:
36岁的张鑫,2009年从美国博士毕业到中国科学院海洋研究所工作。8年间,他带领科研团队研发了包括拉曼光谱仪、深海着陆器、热液/冷泉流体保真取样器等十几件海洋科研装备,不少技术指标国际领先。
“85后”勇担首席科学家:
汪嘉宁是一名“85后”,但却是我国西太平洋潜标观测网的“现场总指挥”。由他担任首席科学家的2016年热带西太平洋综合考察航次,解决了潜标数据实时化传输的世界难题。他还和科考队员一起,刷新了单一航次布放、回收深海潜标观测设备数量最多的世界纪录。
“载人深潜英雄”傅文韬:
3000米、5000米、7000米……驾控着“蛟龙”号,我国首批两名潜航员之一的傅文韬完成了一次次大洋深潜,创造了世界同类型载人潜水器深海下潜的新纪录,获得党中央、国务院授予的“载人深潜英雄”称号。
傅文韬作为主驾驶多次与科学家们一起潜入大洋深处,为我国深海科考带回珍贵的视频资料、生物及矿石样品。