深海是個謎2:“蛟龍”號在無盡的深海里到底在做什麼?


“蛟龍”號與母船“向陽紅9號”。蛟龍號的名字曾改過多次,在1000米試驗時叫“和諧號”,後來改成“蛟龍號”。它的試驗母船是用一條老船“向陽紅9號”改造而來,到今天,“向陽紅9號”已經40歲了,相當於人類的耄耋之年。

科考隊員正在布放水聲吊陣設備,以保持潛水器與“向陽紅09”船的通話和聯繫。水聲吊陣由一根長電纜拖曳在母船身後,成為“蛟龍”號與母船之間溝通的橋樑,使現場指揮部實時掌握潛水器水下工作狀態。

“蛟龍號”每次下潛帶三個人,兩個駕駛員與一個科學家。蛟龍號載人潛水器於2012年7月創造了下潛7062米的深潛記錄後,便承擔起了實驗性應用任務,主要有以下幾個方面: 1,資源勘查與礦區圈佔。2,開闢深淵科學研究。3,建立科學樣品共享機制。

《聯合國海洋法公約》規定:“國際海底及其資源是全人類的共同繼承財產”。在這一法律框架下,國際海底“跑馬圈地”運動正在如火如荼地展開。截止目前,全世界已有400萬平方公里的優質礦區被搶佔,29個礦區已經劃歸相關國家,從勘探轉向開發的趨勢日益明顯。個別國家還以保護深海生物多樣性和環境名義各自設立公海保護區,從某種程度上儼然變成了國家管轄的範圍。

目前,我國已獲資源種類與礦區數量均是全世界之首,已獲得總計16萬平方公里的4個勘探合同區,相當於兩個渤海的面積。四個礦區中蘊含三種資源:多金屬結核、富鈷結殼和熱液硫化物。其中多金屬結核礦區在東太平洋,有14.8萬平方公里。富鈷結殼礦區在西太平洋,有3000平方公里。熱液硫化物礦區在西南印度洋,有10000平方公里。蛟龍號在這幾個礦區都進行了精確的勘察。


多金屬結核。多分佈在水深3500—6000米的海底表層。大小如土豆,表面多光滑,含有錳、鐵、鎳、鈷、銅等幾十種元素。

富鈷結殼。多分佈在水深1000米—3500米的海山斜坡上,色黑似煤,表面常佈滿花蕾似的瘤狀體,鈷的含量比較高,是航空航天的重要材料。

海底富鈷結殼樣本。

熱液硫化物。主要出現在2000米水深的大洋中脊和斷裂活動帶上,它是由洋底噴出的煙霧狀的噴發物冷凝而成,含有銅、鋅、鉛、金、銀等多種元素,俗稱“黑煙囪”。在“黑煙囪”周圍,生活著耐高溫高壓的生物群落。

深海生物基因資源。高壓、低溫、黑暗等特殊的生態環境造就了深海生物獨特的生命特徵和性能,很多深海生物的壽命都超過一百年以上,它們是地球上最原始的生命,是人類研發新藥的最佳源頭,對人類健康有著巨大的作用。 圖為海底密密麻麻的白螃蟹。

機械手前擠擠挨挨的貝類。

一般而言,國際上將海洋6000米以下稱為深淵。沒有蛟龍號之前,因為樣品獲取問題,我國科學家一直無法進行深淵領域研究。蛟龍號之後,隨著它對馬裡亞納海溝等其他深淵的探索,我們國家慢慢發展起了深淵科學研究這一新的領域。

科考隊員正在對測定海水溫度、鹽度等相關數據的溫鹽深儀進行作業。溫鹽深儀不僅能夠為“蛟龍”號下潛提供溫度、鹽度等相關數據,而且能夠採集海洋不同深度的水體樣品,通過檢測來評估海洋化學環境現狀。

與普通人不同,深海里的一塊石頭、一滴水和一小部分泥巴對於科學家都是寶貴的。圖為“蛟龍”號正在用機械手抓取岩石樣品。

機械手在採集海參。

馬裡亞納海溝6300米處新發現的一處海底麻坑。

帶回的白色海綿樣品。

海百合樣品。海百合是一種古老的無脊椎動物,身體呈花狀,有一個像植物莖一樣的柄,柄上端羽狀的東西是它們的觸手,像是某種蕨類植物的葉子。

一個尚無法確定名稱的新未知物種。

海膽樣品。

一隻像果凍一樣的海參,它的身體呈透明狀,內部器官構造清晰可見。

科學家在對“蛟龍”號最新採集的海星樣品進行細緻處理。在蛟龍號之前,我國科學家用海底拖網的方式採集樣品。弊端很明顯,一是無法精準確定樣品獲取地點。二是很容易造成樣品“缺胳膊少腿”。有科學家稱,僅“蛟龍”號2013年22次下潛作業所取得的樣品數,即超過以往20年我國大洋科考的總和。他們對蛟龍號的海底作業能力很滿意。

小花絮:“蛟龍”號在馬裡亞納海溝裡拍攝的一隻油桶,茫茫太平洋,不知道是哪艘過路船給丟下來的。

目前,世界上有5個國家擁有6000米以上深度的作業型載人潛水器, 美國“阿爾文”號。建於1964年,目前最大下潛深度6500米,完成過加拉帕戈斯斷裂帶海底熱液考察和美國海軍地中海氫彈打撈等任務。累計下潛近5000次,是當今世界上下潛次數最多的載人潛水器。

法國的“鸚鵡螺”號。建於1985年,目前最大下潛深度6000米,完成過多金屬結合區域,深海海底生態等調查,以及沉船、有害廢料等搜索任務。累計下潛1000多次。

俄羅斯的“和平”號。建於1987年,目前最大下潛深度深度6000米,帶有12套檢測深海環境參數和海底地貌的設備,電影《泰坦尼克號》中很多場面是“和平號”探測的鏡頭。它最大特點是能源充足,可以在水下停留17小時至20小時。

日本的“深海6500”。建於1989年,目前最大下潛深度6500米,它已對6500米深的海洋斜坡和大斷層進行了調查,並對地震、海嘯等進行了研究,累計下潛1420多次。

中國“蛟龍號”。建於2009年,2012年7000米試驗成功。目前最大下潛深度7000米,是世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器,在試驗應用階段,已完成熱液取樣、生物採集、海底布放等多項深海科考項目,迄今已經下潛152次。

涉淺水者見魚蝦,入深水者見蛟龍。蛟龍號的試驗從2009年的50米開始,中間歷經了300米、1000米、3000米、5000米的試驗深度,最終達到了7000米。累計科學家下潛450人次,這其中還包括來自香港的科學家。所謂“工欲善其事,必先利其器”,自古以來,中國人就有著探尋深海奧秘的夢想。如今,這個夢想正在通過蛟龍號載人潛水器一步步走進現實。


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