环绕地球问大洋——“向阳红01”船14万里综合科考路回放

来源:中国海洋报   发布时间:2018-05-15 10:51:18 

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科考队员正在进行箱式取样作业。记者 高悦 摄

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科考队员正在进行箱式取样作业。记者 高悦 摄


■ 本报特派记者 高悦


  5月7日,“向阳红01”船迎来了中国大洋46航次最后一站调查任务。

  当天,太平洋作业区,海风呼啸,海浪澎湃。随着“A”型架缓缓移动,重力柱取样器顺利回收至船舶甲板。

  12时58分,航次临时党委书记乔方利宣布:“向阳红01”船圆满完成科考任务,启程返航!”

  摸一摸冰雪洗礼过的“A”型架,望一望狂风吹过的桅杆,踏一踏暴雨洗刷过的甲板,拍一拍风浪拍打过的船舷……返航途中,回首250余个日日夜夜,百感交集。

  这是一次非同寻常的海洋科考航次。中国首次将极地考察和大洋考察整合在一起,“向阳红01”船转战三大洋、勇闯西风带、首航南极洲,航行3.86万余海里(约14万里),环绕地球一周,再现中国人“进军三大洋,登上南极洲”的壮举。

  这是中国新时代海洋科考的重要成果。科考队布放了我国自主研发的“白龙”浮标,抓取了中国单体最大硫化物、划出了一个富稀土沉积区,首次在南极发现了海底冷泉、热液并存现象,创造了诸多中国海洋科考的新纪录。


印度洋成功布放“白龙”标

  时间的指针拨回2017年9月8日。

  “向阳红01”船一路劈波斩浪抵达印度洋作业区。它即将完成首个定点作业项目——布放“白龙”浮标。

  “白龙”浮标由我国自主研制,长达5600多米,由浮球、观测仪器、声学释放器、绳索、重块组成,可观测海表气温、气压、风速风向等大气要素,实时采集海表至深层海水温度、盐度、海流等重要参数。其数据可实时传回陆地岸站向全球开放共享,为改进全球天气、气候预报发挥重要作用。

  当时,印度洋作业区风力达6级,浪高近3米,属于可进行布放条件的极限。整个布放过程需要非常小心,任何疏忽都将是灾难性的。

  为了这次布放,科考队准备了几个月,做过十多次方案推演。

  当日8时30分,布放作业正式开始。首战成功与否,在此一举。

  “向阳红01”船调整船向,保持船舶姿态平稳,低速逆流航行。

  后甲板上,绞车手操作吊车轻舒“猿臂”,把主浮体吊起缓缓外摆,悬在水面上方。“扑通”一声响,主浮体被放入海中,越漂越远。

  一波又一波的涌浪“恶狠狠”地砸向“向阳红01”船。重达5000吨的大船如同一叶扁舟,左右摇摆,上下颠簸。稍有不慎,就是船损人伤。

  科考队员小心控制放缆速度,在指定深度处挂载相应传感器。紧接着,玻璃浮球、释放器依次下水。14时11分,重块最后入水,拖拽着17个传感器直奔5500米深海底,把浮标锚定在海面上。

  15时19分,“向阳红01”船行驶到浮标漂浮位置,确认浮标锚定在预定站位。至此,科考队圆满完成“白龙”浮标布放,环球航次科考作业首战告捷。


大西洋抓获单体3吨硫化物

  国际海底区域是人类共同继承财产,中国在深海大洋进行热液硫化物调查,是代表全人类的先驱性活动。

  国际海底多金属硫化物由海底热液作用形成,富含铜、铅、锌、金、银等金属,具有巨大的潜在经济价值和重要的科学意义。

  在大西洋航段,调查海底热液硫化物是科考队一项重要任务。

  去年11月30日,大西洋上,伴随着海面泛起阵阵浪花,“向阳红01”船第三航段第三站抓斗作业开始。进入大西洋作业区后,科考队利用难得的作业窗口时间,连续开展深海电视抓斗作业,采集硫化物样品。

  深海电视抓斗是用于深海海底采样的设备,可通过摄像机观察海底抓取采样,是采集硫化物样品的利器。

  500米、1000米、2000米……抓斗排开海水,越沉越深,直奔2600米海底。

  上天不易,探海更难。海面看似平坦无垠,洋中脊却是高山耸立、沟壑纵横。随着抓斗离底越来越近,科考队员紧盯视频画面中的细微变化,不断调整抓斗姿态,避免碰撞周边岩石。

  “抓取!”在接近目标时,首席科学家果断下令。

  成功!在科考队员的操控下,抓斗干脆利索地“咬”住一块硫化物样品,随后上浮。

  随着缆绳上收,黄色的抓斗浮出水面。“A”型架缓缓向甲板移动,悬在甲板上方的抓斗摇摆不定。队员们拉紧了止荡绳,抓斗不再左右摇摆,最终稳稳落在甲板上。

  “开斗!”不知在海底沉寂了多少年的“深海来客”,就要揭开神秘面纱。

  抓斗打开,甲板上出现了一大块形状不规则、表面呈红褐色的块状硫化物。经测量,该硫化物样品单体重约3吨。这是迄今为止中国科考队采集到的单体最大硫化物样品。

  当然,科考队从深海洋底捞到的“宝贝”还不仅于此。

  在大西洋航段中,科考队利用电视抓斗完成60余个站位的海底地质采样,获得了丰富的海底岩石、沉积物样品和难得的海底热液“烟囱体”,加深了中国对大西洋海底热液区的认知。


南极海域初见“热冷”共生

  时间一分一秒过去,窗外能见度越来越差,“向阳红01”船驾驶台的气氛越来越紧张。

  船长俞启军先是从一个窗口瞭望,尔后又跑到另一个窗口,指挥操舵水手调向、前进。船一次又一次地与凶狠的海浪顽强搏斗。

  这是今年1月9日的一幕。科考队进入南极海域科考作业的第11天,天气预报显示,“向阳红01”船的航线上将遭遇两个强气旋夹击,阵风风力分别达到10级和11级。无奈之下,只能选择前往南奥克尼群岛避风。此前从未有中国科考船在此避风。

  眼见风越来越大,海面上白茫茫一片,恶劣的天气眼看就要来临……为了保证安全,俞启军时刻关注着电子海图和雷达显示屏的变化,不断调整航向,谨慎绕开浮冰,在狭窄的水道中蜿蜒航行。

  一个昼夜的不眠不休,连续8个小时的冰区航行。“向阳红01”船最终安全抵达南奥克尼群岛锚地。

  “这里暗礁多、浅滩多,海面上还经常有漂移来的冰山,不确定安全隐患较多。”俞启军不敢丝毫放松,加派船员值班瞭望,防止浮冰撞击带来危险。

  3天后,气旋过境,风浪渐歇,“向阳红01”船驶出锚地,继续一路向东进行科考作业。这次锚地避风,“向阳红01船”验证了南奥克尼群岛对绕极强气旋避离的可行性,为中国科考船南极航行积累了第一手航海资料。

  同样在南极航段刷新纪录的还有科考新发现。热液和冷泉是近年来国际海洋科研热点。在海底热液区和冷泉区有丰富的矿产和生物资源,颠覆了“万物生长靠太阳”的认知。此前人类还未发现海底热液与冷泉并存现象。

  在南极海域,科考队依据海底地震、浅地层剖面等资料,利用电视抓斗采集不同地质单元的海底沉积物,获取了热液活动和冷泉活动的产物。

  “这两种样品相距仅200米,且处于同一地质构造,说明这里有热液和冷泉共生的系统。这次调查成果为海底冷泉的热成因提供了直接证据。”南极航段领队李铁刚说。

  从艰难的冰区航行,到重要的科学发现,科考队超额完成南极航段科考任务,在海洋地质调查、海洋微塑料研究等项目上取得了突破性进展,弥补了我国在南极薄弱区域科考的空白。


太平洋发现大面积富稀土沉积

  重力柱采集柱状沉积物、箱式取样器采集海底表层泥……在东南太平洋作业区,“向阳红01”船一路走走停停,一站接一站地进行海洋地质调查,采集深海沉积物。

  深海沉积物,外行人看来就是普通的海泥。但在大洋46航次首席科学家石学法眼中,却无比珍贵。深海沉积物记载着地球大洋变迁的历史信息,有助于研究评估整个区域的稀土资源。每次取样结束,他都会仔细察看样品,用手捻一捻,用鼻子闻一闻。

  根据现场检测显示,科考队采集到多站沉积物样品中稀土元素含量较高,达到了“成矿”条件。

  通过综合分析各种资料数据,科考队在东南太平洋初步划分出面积约150万平方公里的富稀土沉积区。这是国际上首次在该海域发现大范围富稀土沉积。“与发达国家相比,今天,中国在深海稀土调查研究领域毫不逊色,处于国际领先之列。”石学法说。

  此次环球科考,航段安排之密,航行里程之长,科考任务之重,保障压力之大,取得成果之著,令人瞩目、赞叹。

  向着海洋强国的梦想,脚步铿锵的中国极地大洋人,劈波斩浪,自信前行!


查看原文:http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20180515/73296.shtml


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