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《青岛晚报》:最先进海洋科考船青岛首航探“黑烟囱”
发布时间:2014-04-09 来源: 【字号:  

“科学”号昨开赴西太平洋冲绳海槽区域探索“海底绿洲”

 

晚报讯 昨日下午,国家重大科技基础设施“科学”号海洋科学考察船从青岛中苑码头起航,开始了自己的首次科考航次。据中国科学院海洋研究所所长孙松介绍,作为目前国内最先进的科考船,此次“科学”号将赴西太平洋冲绳海槽区域,执行中国科学院“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”战略性先导科技专项,在为期40天的科考“处女秀”中,“科学”号搭载的深海机器人,将首次进入海底“黑烟囱”热液区,对那里独特的生物进行取样和分析。

    “热液区就相当于海底漏了,地热顺着口冒出来,一起冒出来的地下硫化物、甲烷等物质,与海水混合之后,发生化学反应,形成像烟囱一样的结构,我们称之为海底 ‘黑烟囱’。 ”昨日下午,在“科学”号的船舱里,航次首席科学家李超伦介绍说,热液生态系统是深海一个特殊的生态系统,不同于大家熟悉的陆地生命体。陆地上依靠太阳的光能来完成光合作用,在深海中还存在着另外一种生态系统,那就是热液生态系统,在那里生物靠化学能来维持生命。 “原来人们以为海底是没有光的,所以是没有生命的,但实际上在热液区存在生命,因此它也被誉为‘海底绿洲’。

    据李超伦介绍,国际上对“黑烟囱”关注,最早是从地球构造、矿产资源开始,随着技术的一步步提高,开始关注深海这一高温环境里的生命。 “大家开始进入到生命过程的关注,它们如何在极端环境中生存,因为这些环境与外星体有相似之处,还被认为是探索生命起源的一种方式。 ”国内前期也以自然资源探查为主,对生态系统、生命起源和生物多样性的研究,基本属于空白阶段,而这次“科学”号的任务,就是首次对海底“黑烟囱”的生物状况进行探测取样。 (记者 王晓雨)

深海热液区将电视直播

    据“科学”号技术负责人张鑫介绍,整个首航科考分为三步——

    首先用“科学”号船载多波速探测系统,对2500平方公里区域的地形进行一个扫描,这一步分辨率可以达到20米,从而找出热液区所在的“小区”;

    第二步利用自主研发的深海拖曳探测系统,在特定的25平方公里范围内,做一个精细化的地形地貌扫描,分辨率可以达到1米,找出热液区的“楼层”;

    最后一步放下深海机器人,直捣热液区的“老窝”,完成深海高清图像的获取、样品的采集和数据的获取。

    “第三个步骤我们会与央视实现海底连线,把海底的信号直接传到控制室,再通过网络发给电视台,让观众朋友们通过电视实时看到海底热液区的情况。 ”张鑫介绍说。

首次科考“处女秀”分两航段

    据了解,这次“科学”号的科考“处女秀”计划时间为40天,整个航次分为两个航段,昨日从青岛起航后,将抵达台湾东北方的冲绳海槽,在那里进行为期18天的科考,之后回到深圳完成设备和人员的交替更换,51日从深圳再次出发,进行为期15天的第二航段。

    整个航次共有76名人员参与,包括40名科考队员、6名中央台记者、30名船员,其中的科研人员主要来自于中科院海洋所,涵盖了海洋生物、海洋物理、海洋化学、海洋地质等多个领域的专家,此外还有2名来自中科院声学所的专家。 王晓雨

机器人可潜4500米“采摘”

    要抵达海底探索“生命起源”,最关键的还是“科学”号上的先进仪器,这次的“科学”号上最先进的设备,就是一台水下缆控潜器,作为一台深海机器人,它可以最深到达4500米水下,完成生物采样、地质扫描、图像传输等功能,解决了原来“下不去”“看不见”“摸不着”的难题。而这次“科学”号航次的目的地就在西太平洋冲绳海槽一带,在这平均水深1500米左右的海底,进行热液系统的探测。

    同样可以深入海底,但这台深海机器人和大家熟悉的 “蛟龙号”并不一样,“‘蛟龙号’是一个载人的无缆的潜器,像一个潜水艇,我们这个是一个机器人,它是没有人的,我们控制都在船的控制室里实现。 ”“科学”号技术负责人张鑫介绍,这一机器人有缆和船连接,不需要带任何的电力和通讯,信号都可以通过缆传回来,“蛟龙号”则既需要声信号传输,又需要带电池,这也导致“蛟龙号”下到7000米海底后,只能工作24小时,“我们机器人如果海况条件允许,可以长期在海下待着,我们数据可以用缆传回来,样品可以通过水下采样筐带出来,机器人可以一直在海底待着。

    据张鑫介绍,机器人的左手和右手分工不一样,左边的机械手主要进行一些精细化扫描和取样,“采摘”抓取各种生物样品和地质样品,右手则做一些粗重的活,可以取一些“烟囱壁”之类的东西,把“烟囱壁”掰下来放到取样筐。在整个机器人的前部,除了各种灯以外,还装有各种原位传感器,可以感知海底的温度、盐度、浊度、PH值、甲烷、溶解氧、二氧化碳等数据,通过这次科考航次,将为科学家们了解海底生命和探索生命起源提供新的依据和材料。 王晓雨

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