[科普中國(guó)]-“蛟龍”號(hào)在南海探尋哪些科學(xué)奧秘？

新華社“向陽紅０９”船４月２６日電

新華社記者 劉詩平

“蛟龍”號(hào)載人潛水器２６日進(jìn)行南海今年第一潛，中國(guó)大洋３８航次第二航段科考全面展開?！膀札垺碧?hào)將在南海探尋哪些科學(xué)奧秘？科學(xué)家們?cè)诒竞蕉螌⑾蚰男┛茖W(xué)目標(biāo)挺進(jìn)？新華社記者就以上問題采訪了本航段兩位首席科學(xué)家——楊耀民和石學(xué)法。

首次開展１０００米級(jí)多金屬結(jié)核采集選址調(diào)查

“４月２５日我們抵達(dá)南海作業(yè)區(qū)后，首先利用溫鹽深儀（ＣＴＤ）獲取海水溫度、鹽度、水深度的變化，利用箱式取樣器獲取海底沉積物樣品，今天‘蛟龍’號(hào)進(jìn)行本航段首次下潛，在南海北部預(yù)選區(qū)開展１０００米級(jí)多金屬結(jié)核采集試驗(yàn)區(qū)選址調(diào)查?！睏钜裾f。

多金屬結(jié)核是一種海底礦產(chǎn)資源，多分布在４０００－６０００米水深的海底，主要成分為錳和鐵，有核心并有不斷向外生長(zhǎng)的紋層，因而也稱“錳結(jié)核”，后來人們從中分析出銅、鈷、鎳、鉛、鋅、鋁和稀土元素等數(shù)十種金屬成分，因此稱為“多金屬結(jié)核”。

楊耀民說，此次１０００米級(jí)多金屬結(jié)核采集試驗(yàn)區(qū)選址調(diào)查，為我國(guó)１０００米級(jí)多金屬結(jié)核試采工程試驗(yàn)提供支撐，開展試采環(huán)境影響評(píng)價(jià)，有利于我國(guó)科學(xué)認(rèn)識(shí)深海采礦對(duì)環(huán)境的影響，進(jìn)一步發(fā)展環(huán)境友好型的深海采礦技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)深海采礦與環(huán)境保護(hù)之間的平衡。

“目前，國(guó)際上還沒有國(guó)家開展過全系統(tǒng)采礦試驗(yàn)。同時(shí)，相比陸地上，深海的采礦更依賴科技發(fā)展?！睏钜裾f，我國(guó)在開展深海礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)的同時(shí)，加強(qiáng)資源開采活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的管控，避免造成海洋環(huán)境破壞，特別是對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

國(guó)際海底區(qū)域資源的開發(fā)利用和海洋環(huán)境保護(hù)，是國(guó)際社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)。目前，我國(guó)已分別申請(qǐng)有東太平洋多金屬結(jié)核勘探區(qū)、西太平洋富鈷結(jié)殼勘探區(qū)和西南印度洋多金屬硫化物勘探區(qū)等，成為對(duì)這些主要國(guó)際海底礦產(chǎn)資源擁有專屬勘探權(quán)和優(yōu)先開采權(quán)的國(guó)家。

“我們重視海洋事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展和人類和平利用深海海底區(qū)域資源，本航段相關(guān)調(diào)查研究，可為我國(guó)認(rèn)識(shí)深海采礦對(duì)海洋環(huán)境的影響提供科學(xué)理論支撐?！睏钜裾f。

載人深潛揭示海山鏈成因和海底濁流形成機(jī)理

南海水深海闊、海底地形多樣，蘊(yùn)藏著眾多科學(xué)奧秘。石學(xué)法說：“本航段的科學(xué)調(diào)查，將隨‘蛟龍’號(hào)考察南海中部的海山鏈區(qū)和南海東北部的陸坡區(qū)，以海洋地質(zhì)學(xué)考察為主，兼顧海洋生物學(xué)考察。”

石學(xué)法說，海山鏈區(qū)考察將選擇海山鏈上的一座典型海山，“蛟龍”號(hào)從山底到山頂沿一個(gè)斷面進(jìn)行調(diào)查，系統(tǒng)采集新鮮的玄武巖樣品，同時(shí)進(jìn)行近底觀察、拍攝海底地形地貌和巨型底棲生物圖像，并采集沉積物和近底層海水樣品，使用多參數(shù)環(huán)境傳感器測(cè)量海底環(huán)境參數(shù)。

海山指孤立的海底高地，地形高差大于１０００米。海山鏈則指由多個(gè)互不相連的海山、海丘按一定方向排列構(gòu)成的大型地理實(shí)體。

“海山鏈潛次的主要科學(xué)目標(biāo)，是要推進(jìn)南海海山鏈成因這一重大科學(xué)問題的解決?！笔瘜W(xué)法說，通過對(duì)“蛟龍”號(hào)下潛在海山上精確采集到的巖石樣品，開展詳細(xì)的年代學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)等研究，可望闡明南海新生代擴(kuò)張期后在遺跡擴(kuò)張中心處海山鏈的成因，驗(yàn)證之前我國(guó)科學(xué)家提出的假說，進(jìn)一步揭示南海擴(kuò)張期后的構(gòu)造演化規(guī)律。

同時(shí)，在南海東北部陸坡區(qū)調(diào)查，利用“蛟龍”號(hào)對(duì)發(fā)育濁流和海底峽谷的典型區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的海底地形、地貌近底觀察和拍攝圖像，應(yīng)用多參數(shù)環(huán)境傳感器測(cè)量海底環(huán)境參數(shù)，并采集代表性的沉積物樣品、底棲生物樣品和海水樣品。

“在這里下潛的主要科學(xué)目標(biāo)，是獲取現(xiàn)代海底濁流活動(dòng)的直接的地貌學(xué)和沉積學(xué)證據(jù)，查明現(xiàn)代濁流沉積物的物質(zhì)來源、特別是有機(jī)質(zhì)的來源，最終揭示大型海底濁流形成機(jī)理。”石學(xué)法說。

他表示，海洋生物學(xué)家還將對(duì)“蛟龍”號(hào)獲取的生物樣品和沉積物樣品進(jìn)行研究，了解南海特定區(qū)域環(huán)境大型底棲生物和微生物的多樣性構(gòu)成和地理分布格局。

“蛟龍”號(hào)載人深潛“與眾不同”

“蛟龍”號(hào)南海今年首潛的任務(wù)之一，是開展近底觀察、拍攝海底多金屬結(jié)核分布、巨型底棲生物和海底地形地貌特征。

“前期調(diào)查工作主要依靠拖網(wǎng)等調(diào)查多金屬結(jié)核，‘蛟龍’號(hào)載人深潛‘與眾不同’，最突出的特點(diǎn)是能在深海高精度定點(diǎn)和精確作業(yè)。同時(shí)，讓科學(xué)家親臨海底現(xiàn)場(chǎng)，增加切身感受，同樣有助于科學(xué)研究?！睏钜裾f。

對(duì)于１０００米級(jí)多金屬結(jié)核采集選址調(diào)查，接下來的多個(gè)潛次中，“蛟龍”號(hào)將近底航行、觀察、拍攝多金屬結(jié)核和巨型底棲生物高清視像和照片；同步采集多參數(shù)環(huán)境數(shù)據(jù)；采集多金屬結(jié)核樣品、巖石樣品、沉積物樣品、水樣與巨型底棲生物樣品；進(jìn)行土工力學(xué)原位測(cè)量和測(cè)深側(cè)掃作業(yè)。

南海海洋地質(zhì)學(xué)和海洋生物學(xué)調(diào)查方面，“蛟龍”號(hào)將進(jìn)行水體與底棲大型生物樣品采集；利用“蛟龍”號(hào)在南海北部陸坡開展近底觀察、調(diào)查，獲取高清視像、地形地貌特征，獲取沉積物和巖石樣品；利用“蛟龍”號(hào)在海山鏈上的海山沿著底部爬到頂部，獲取高清視像、地形地貌特征。

本次南?？瓶荚ǎ丛拢谷罩粒翟拢啡者M(jìn)行，但直到４月２５日才抵達(dá)作業(yè)區(qū)、５月１３日結(jié)束本航段，科考時(shí)間調(diào)整，“蛟龍”號(hào)下潛及相關(guān)作業(yè)同樣需要作出相應(yīng)調(diào)整。

“目前的作業(yè)時(shí)間與原先計(jì)劃有所壓縮，完成預(yù)定的科學(xué)目標(biāo)任務(wù)更加艱巨，我們將認(rèn)真篩選和安排下潛的地點(diǎn)和人員，期待‘蛟龍’號(hào)帶給我們更多的驚喜和發(fā)現(xiàn)?！笔瘜W(xué)法說。

更多精彩！歡迎關(guān)注“科普中國(guó)-科技前沿大師談”官方微信（kjqydst）。

本作品為“科普中國(guó)-科技前沿大師談”原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請(qǐng)注明出處。