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百次潜大洋 “蛟龙”铸辉煌

来源:中国海洋报    星期二 2017-08-15 11:21:38


  2012年6月24日,中国人在同一天实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。蛟龙号在马里亚纳海沟7000米级海试大获成功,举国振奋,为党的十八大胜利召开献上了一份厚礼。翌年5月,习近平、李克强等党和国家领导人,在人民大会堂亲切会见了载人深潜先进单位和先进工作者代表。
  时至今日,中国大洋矿产资源研究开发协会办公室主任刘峰依然清晰地记得,领导人与受表彰代表亲切握手,勉励大家为建设海洋强国做出更大成绩。“那是对载人深潜工作的高度肯定,更是对海洋工作者的鞭策和鼓舞,也吹响了蛟龙号转入试验性应用的号角。”
  自2013年进入试验性应用阶段,蛟龙号便奔赴南海、印度洋、太平洋……潜入海山区、冷泉区、热液区、洋中脊……探索多金属结核勘探区、多金属硫化物勘探区、多金属硫化物调查区、富钴结壳勘探区……南征北战、东成西就。
  101次下潜给科学家带来精彩
  蛟龙号近5年下潜101次,100%安全下潜。放眼世界载人深潜历史,都是一份优秀的答卷。
  试验性应用怎么用,用来做什么?刘峰告诉记者,为科学家搭建探索深海、研究深海的稳定可靠平台,充分展现我国首个载人潜水器在海底作业、定位系统等探秘海洋的多方面能力。
  经过2009年~2012年的4年海试,蛟龙号一次次顺利完成下潜,通过专家组验收。但是,能不能在海底自如地上下爬坡、长时间航行、定深航行、采样等,载人深潜科研工作者期待着进一步实践和验证。
  2013年6月,“向阳红09”船从江苏起航,开始了南海、东北太平洋和西北太平洋3个航段号称“百日战役”的首个试验性应用航次。
  茫茫海底,古今几人得见?“见多识广”的海洋科学家们一入海底也惊呆了。
  “耳状章鱼的两只‘耳朵’竖起来,几只‘脚’慢悠悠地张开,像一条漂亮的花裙子飘舞。”第一位在大洋乘坐蛟龙号科学下潜的中国科学家王春生回忆起那次海底经历,每一个细节都记得很清楚。
  那个航次下来,十几位科学家乘坐蛟龙号下潜,获得了生物样品390多个,以及富钴结壳、多金属结核、海底岩石等多种样品,发现了生物种类71种,拍摄了大量视像资料,大大提升了中国在国际深海领域的知名度。
  所有乘坐蛟龙号下潜的科学家都有着王春生一样的震撼和目不暇接,他们眼中的精彩折射出蛟龙号的能力。5年里,蛟龙号载着科学家翻过海山、下过冷泉、到过热液、爬过洋中脊、潜过海沟、进过海盆。在这些典型海底地形区域,科学家看到了原生动物、刺胞动物、软体动物、甲壳动物、富钴结壳、多金属结核等等。每个人眼中都有着不同的海底世界,获得的科考资料令科学家心满意足。
  在试验性应用中大显神通
  首个试验性应用航次的21次下潜中,蛟龙号号表现良好,尤其是第三航段最后4次下潜,实现了全程无故障运行,首次在地形复杂的冷泉区实现了长距离航行,在结核区5000米大深度和采薇海山山坡各深度段实现了近底航行、爬坡、定深航行和坐底等。这表明了载人潜水器应用的可靠性已经基本具备。
  在接下来的几年里,蛟龙号作业能力覆盖7000米以浅全球海洋面积99.8%的海域,足迹到达南海、东太平洋多金属结核勘探区、西太平洋海山结壳勘探区、西南印度洋脊多金属硫化物勘探区、西北印度洋脊多金属硫化物调查区、西太平洋雅浦海沟区、西太平洋马里亚纳海沟区等7大海区,17个潜次作业水深超过6000米,连续大深度安全下潜,主要为国家海洋局深海资源勘探计划、环境调查计划,科技部“973”计划,中国科学院深海先导计划,国家自然科学基金委南海深部计划5大计划提供了技术和装备支撑,全球领先的深度技术优势,为我国抢占国际深渊科学研究前沿提供了强有力的技术支撑。
  蛟龙号充分发挥作用。每一次下潜,蛟龙号基本都可以按照既定的路线进行近底观察航行,成功实现在复杂地形环境下的近底搜索;每一次下潜,均正确到达作业目标点,完成采样作业任务,采集到大量珍贵的生物和地质样品,取得高质量的视频和照片;利用测深侧扫声呐实现复杂海底环境下精细的海底地形地貌测量。
  5年来,蛟龙号亮出十八般兵器,施展各种本领,次次圆满完成了任务。高精度定点悬停作业能力让蛟龙号在海底烟囱喷口内进行高温热液取样和连续观测;高精度搜寻目标作业能力使得海底深渊科学仪器准确定点布放与回收;数字水声通讯系统稳定,传输正确率超过90%,保障了水下作业安全;高分辨率测深侧扫声呐协助绘制完成海底大面积三维测深图、侧扫图,取得了各个区域大量的海底微地形地貌数据,先进的水声通信技术和微地形地貌探测技术优势在试验性应用中得到了发挥。
  奋进中获得硕果
  2013年的一次下潜,3个多小时的近底观察,科学家能发现20多种巨型底栖生物。而2012年海试的整个航次获得的视频和图片资料分析出的巨型底栖生物仅有十多种。
  “这就是在拥有各种类型的深海无人采样观测设备的今天,科学家仍要乘坐载人设备亲临深海现场的意义所在,这是坐在实验室分析视像资料无法替代的。”参加2017试验性应用航次第一航段的国家海洋局第三海洋研究所研究员邵宗泽说。
  5年来,为了探索海洋、研究海洋、保护海洋,蛟龙号在七大海区下潜的101次作业中,取得了一系列勘探成果。
  在南海,初步查明了南海冷泉区和海山区生物群落特征,获取了冷泉区的地球化学特征,6个新种和生物群落的3个优势种的新发现,为我国科学家在深海大型底栖生物分类学和生物多样性领域的研究提供了支撑。初步圈定了1000米级多金属结核试采区的目标靶区,在试采区及参照区开展了多学科调查,获得了高质量结核、结壳样品及数据资料,为深入研究南海铁锰成矿作用等科学研究提供了支撑,为后续开展采矿环境影响评价打下了基础。
  在西太平洋深渊海沟区,初步查明雅浦海沟北段西侧生物群落结构,认识了其微生物、细菌、古菌和真菌的多样性,揭示了食腐端足类在近底层的分布规律;认识了马里亚纳海沟生态系统基本特征,获取了大批量马里亚纳海沟深渊底部保压海水样品。
  在东太平洋我国多金属结核勘探区,调查发现,在海水较深且比较平坦的海盆结核覆盖率稍低,为37.5%;在海丘斜坡上结核覆盖率有增高的趋势,最高达60%,基本查明我国多金属结核合同区的结核分布特征。
  在西太平洋海山结壳勘探区,探查了采薇海山区的结壳、结核的分布特征,初步了解维嘉海山区富钴结壳的分布范围,初步探明采薇海山与维嘉海山巨型底栖生物分布具有良好的连通性。
  在西南印度洋我国多金属硫化物勘探区,基本确定了典型热液区的活动状况及发育范围,采集了热液流体样品,并对热液喷口及附近进行了多次温度观测,基本查明龙旂热液区热液活动及热液产物分布特征,进一步了解了底栖生物群落结构,揭示了龙旂热液区共附生微生物的多样性。
  在西北印度洋我国热液硫化物调查区,初步查明“卧蚕1号”“卧蚕2号”“天休”“大糦”4个作业区的热液区位置,对热液区环境特征及生物群落结构有了基本认识。
  据初步统计,基于蛟龙号下潜调查,我国科学家发表论文41篇,待出版专著1部,取得了多项国际前沿科研成果,标志着中国深海载人科研和资源勘探能力达到国际先进水平。(作者:记者赵建东)

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