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    合力探“冷泉” 建功在海底

    来源:中国海洋报   发布时间:2019-03-21 10:10:19 
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    ——记我国深海潜水器首次联合探查“海马冷泉”

        2018年4月,我国科学家使用自主研发的“海马”号遥控潜水器和“深海勇士”号载人潜水器在南海北部陆坡西部的“海马冷泉”开展了联合科考,创造了多项深海作业新记录,标志着我国深海综合科考能力迈上了新台阶。

        联合科考期间,两台潜水器充分发挥了各自的功能优势,首次发现多个海底甲烷喷口,开展了甲烷礁钻探、冷泉特征生物取样、喷口流体采样和原位实验,为后续海底冷泉系统发育演化机制,及天然气水合物资源和生态环境效应研究取得的重大进展提供了大量样品和探查数据。


    瞄准深海科学研究热点

        海底“冷泉”研究涉及资源、环境和生命起源等科学前沿领域,是寻找海底天然气水合物藏的主要标志,是研究地球碳循环和全球环?#28526;?#21270;的重要窗口,是当前国际深海科学研究的热点领域。

       “海马冷泉”?#25381;?#25105;国南海珠江口盆地西部海域,水深1350米~1430米,是“海马”号于2015年3月发现并?#28304;?#21629;名的。“海马冷泉”是我国管辖海域内发现的第一个大型活动性海底冷泉,为开展天然气水合物系统成藏、冷泉生态环境乃至地球生命起源等前沿科学研究提供了重要窗口。

        为了加速推进“冷泉”研究进程,自然资源部中国地?#23454;?#26597;局和中国科学院将“海马冷泉”作为重点工作区域,分别承担了国家重点研发计划科研项目。

        2018年4月,“海洋六号”船与“探索一号”搭载了“海马”号和“深海勇士”号在“海马冷泉”作业区会合,主要开展“海马冷泉”分布范围与微地形特征探查、流体活动观测与地球化学原位分析、冷泉碳酸盐取样和演化发育史研究、生物多样性和微生物采样研究、?#28526;?#23618;水合物实地形成与分解研究,并同时开展区域水文、地热流和沉积作用等调查研究工作。

    深海国旗交接创记录

        由于海底“冷泉”环境特殊,常规海洋地?#23454;?#26597;手段无法提供精确、精细的样品和观测数据。因此,深海潜水器?#32479;?#20026;了“冷泉”研究必须借助的深海?#38469;?#35013;备。

        “海马”号和“深海勇士”号是“863计划”海洋?#38469;?#39046;域自主研发的深海重大科?#30002;?#22791;。两类潜水器在本次科考中担负着众多采集样品和数据的任务。为此,潜水器运维团队精心准备,配备了甲烷礁钻机、震动取样器和液压取样器,并配置了侧扫声呐、图像声呐、高清摄像机、保压取样器、地球化学传感器、生物诱捕器等多项作业工具。

        实施不同类型的潜水器协同作业在国际上也?#27973;?#32597;见,必须妥?#39057;?#35299;决很多具体的?#38469;?#38382;题。2018年4月27日,?#38469;?#22242;队在“探索一号”上进行了?#38469;?#20250;商,明确了协调?#23500;印?#20219;务分工、作业配合、通信联络、导航定位、干扰与安全等具体问题。

        4月28日,“海马”号和“深海勇士”号按计划先后下潜,并在15时16分抵达“海马冷泉”1410米水深的预定位置。随后,“海马”号在深海里将红旗缓缓递交给“深海勇士”号,两台潜水器的机?#24403;?#22312;水?#38470;?#32039;握住五星红旗。这一刻,两台国产潜水器的海底握手成为中国人在深海探索征途中具有历史意义的?#24067;洹?/p>

    协同作业成果丰硕

        自2015年发现“海马冷泉”后,“海马”号连续两年在该海域进行下潜调查作业,但均未发现最重要的“冷泉”特征标志——甲烷气体喷口。但前期的声学探查资料显示,该区存在海底甲烷气体喷口。因此,寻找甲烷气体喷口是协同作业的重要任务。

        4月29日,“深海勇士”号首先在预定站位下潜。3个小时后,“海马”号在另一个设?#26222;?#20301;下潜。两台潜水器相距5公里,在海底进?#20449;?#21475;搜寻和调查作业。

        按?#23637;?#20316;计划,一旦发现喷口,两台潜水器立即开展协作探查。“海马”号负责喷口位置的保压取样、液压取样和钻机取样等工作,“深海勇士”号发挥载人潜水器机动灵活的优势,对喷口进行多角?#21462;?#22810;方位实时监测,对喷口邻近区域进行大范围搜索,并向上追踪观察气泡柱。

        13点50分,“海马”号发现了喷口,“深海勇士”号立即全速赶来。16点03分,赶到汇合点后的“深海勇士”号立即对喷口附近区域进行了大范围搜索,并且发现了另一个喷口。随后,“深海勇士”号按预定作业方案?#20113;?#27873;柱进行了向上追踪和观察。这次水下协同作业过程中,两台潜水器共发现了3个海底甲烷气体喷口,取得了丰硕的协同作业成果。

        在为期3天的联合科考中,两台潜水器共同实施了3次联合深潜作业。“海马”号发挥其超强的作?#30340;?#21147;,携带甲烷礁钻机、侧扫及图像声呐、甲烷传感器及生物诱捕器等10余项作业工具下潜,开展对海底“冷泉”的综合探查及取样作业,“深海勇士”号展现了其精细探查和作业的功能特长,查明海底“冷泉”的分布范围、区域性特征、地形特征,并进行取样等作业。同时,两台潜水器对对方作业过?#25506;?#34892;了多角?#21462;?#22810;方位实时监测及记录。    

        此次联合科考是我国深海科学研究与自主研发?#38469;?#35013;备应用紧密结合和相互促进的积极成果,是国家“863计划”与重点研发计划项目研发的大型深海?#38469;?#35013;备开放共享的标志性成果。  

    记者 高 悦

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