深海“探寶”這樣進行

劉詩瑤 趙寧

6月中下旬，西南印度洋晴空萬里，海風徐徐。隨著科考隊員將微塑料采樣器回收至“向陽紅10”船甲板，中國大洋49航次第四航段科考作業(yè)順利收官。在30多天的時間里，科考隊員24小時輪班開展作業(yè)，強大的海底資源勘查設備輪番上陣，采集了大量珍貴樣品和重要數(shù)據(jù)。

“目前我們的科考范圍正不斷向縱深發(fā)展，自主研發(fā)的海底勘查裝備已經(jīng)占據(jù)主導地位。中國大洋科考正以新的姿態(tài)，為國際海底區(qū)域資源開發(fā)活動和全球海洋治理貢獻中國智慧！”第四航段首席科學家倪建宇信心滿滿。

圍繞微塑料污染等海洋環(huán)境問題，我國首次在印度洋開展相關科學調(diào)查

6月15日上午9點，西南印度洋。“向陽紅10”船上的科考隊員用后甲板絞盤將微塑料采樣器緩緩放入海中，半小時后將采樣器收回，成功完成取樣，整個過程約1小時。之后，科考隊員將采樣器網(wǎng)底管內(nèi)的截留物洗出，放入樣品瓶加入福爾馬林固定保存，待“向陽紅10”船返回國內(nèi)后，這些樣品將被送往海洋監(jiān)測中心實驗室進一步分析。

“圍繞國際關注的微塑料污染等海洋環(huán)境問題，我國首次在印度洋開展相關調(diào)查工作。這將有助于推動我國的海洋微塑料監(jiān)測和海洋環(huán)境治理融入全球海洋環(huán)境監(jiān)測和國際治理，是中國深度參與全球海洋治理的重要舉措。”倪建宇說。

微塑料是海洋環(huán)境中一種新的污染物，被稱為“海洋里的PM2.5”。由于微塑料可吸附持久性有機污染物和重金屬，且可被鳥類、魚類以及底棲動物等海洋生物攝食，已成為國際海洋生態(tài)學與環(huán)境科學研究熱點。2016年，我國啟動了近海微塑料監(jiān)測，隨后又將范圍擴大至大洋和極地領域。此次“向陽紅10”船開展的微塑料調(diào)查作業(yè)，將為我國科學家了解西南印度洋海洋微塑料分布狀況、評估該區(qū)域微塑料污染程度提供重要數(shù)據(jù)資料。

此前，第一航段的科考隊員還在印度洋布放了氣象漂流浮標和測波浮標，這也是我國首次在印度洋投放該類型的浮標，是我國在印度洋進行深遠海海氣界面環(huán)境觀測保障及海氣通量研究業(yè)務化工作的開端。

倪建宇說：“作為負責任的大國，中國的大洋科考范圍正在不斷擴大，特別是在不同海域密切跟蹤全球熱點和前沿問題方面，我國作出了較大的貢獻。”

看似貌不驚人的石頭和海底沉積物，是科考隊員眼中的“無價之寶”。

在西南印度洋，有這樣一群“礦工”，他們采的不是黃金，而是來自數(shù)千米深海底的“寶貝”。

當?shù)貢r間6月12日深夜兩點，隨著“向陽紅10”船尾A形架的外擺，一個巨大的黃色抓斗緩緩向船外側的海面移動，幾分鐘后沉入海中消失不見。這是中國大洋49航次第四航段的科考隊員正在我國西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區(qū)下放深海電視抓斗。

兩小時左右，電視抓斗接近深度為3850米的海底。“石頭，石頭……”首席助理、樣品管理員梁錦開始小聲念叨。

抓斗只有在離底10米內(nèi)的距離才能看清海底狀況，此前誰也不能肯定抓斗的下方是什么。“比較理想的點位是既有巖石又有沉積物的地方，這樣我們抓的樣品會更加豐富一些。”梁錦說。

隨著抓斗繼續(xù)下沉，海底的情景慢慢呈現(xiàn)在大家眼前。一片灰白色，全是海底沉積物。沒有看到石頭，隊員們有些失望。

“駕駛臺，請向東南方向移動200米。”梁錦當即決定，改變地點再行抓取。幾分鐘后，“向陽紅10”船到達新的點位，抓斗再次緩緩下放……這次運氣不錯，抓斗下方正是幾塊石頭，設備負責人徐航果斷控制抓斗進行抓取。

又是近兩小時的漫長等待，抓斗即將浮出水面。不過，在船上回收抓斗卻是一件非常不容易的事情。幾噸重的抓斗隨著船的搖晃，在甲板上搖擺不定。“拉緊繩子！”作業(yè)組組長丘磊喊道，幾個科考隊員在兩側緊緊拉住止蕩繩，抓斗搖擺幅度也慢慢降了下來，最后穩(wěn)穩(wěn)地停在甲板上方一米處。隨著抓斗緩緩打開，一大塊黑乎乎的石頭和一堆灰白色的“軟泥”落在甲板上。這看似貌不驚人的石頭和海底沉積物，對于科考隊員來說可是“無價之寶”。

隊員們對樣品拍照后，生物組的隊員戴著手套，拿著鑷子在石頭上夾起一個白色的小珊瑚，然后小心翼翼地放入樣品袋中。“石頭上常常會附著珊瑚、海綿、海百合等生物，我的任務就是將它們采集起來，用于后續(xù)底棲生物多樣性分析。”

生物組挑揀完畢，剩下的就是地質組的事了。地質組的科考隊員陸續(xù)將巖石、沉積物樣品分別編號、封袋、裝箱，然后檢修抓斗、清洗甲板……

第二天上午9點，已經(jīng)忙了一個通宵的梁錦再次來到實驗室，研究抓斗樣品。他和值班的地質組隊員一起把沉積物烘干，然后過篩，最終剩下的是一堆干燥的灰白色粉末。梁錦說：“這些沉積物樣品可以幫助我們調(diào)查這片海區(qū)海底的基礎地質信息，了解地質背景和成礦條件。”

通過船員、作業(yè)組和專業(yè)組隊員密切分工配合，短短幾十天里，中國大洋49航次的科考隊員已經(jīng)完成了80多站次抓斗作業(yè)，獲得了大量巖石、沉積物、生物樣品，其中有兩次直接抓到了珍貴的硫化物礦石。

深海裝備成為科考隊員手中的探海利器

在浩瀚無邊的大洋深處，在幾千米的深海海底，深海裝備是科考隊員手中的探海利器。比如，“向陽紅10”船上科考隊員們使用的深海電視抓斗，張口1.5米、近兩噸重，它利用船上電纜可以下放至深達6000米的海底，自帶的攝像機讓科考隊員在船上實驗室就能觀察海底情況，再通過監(jiān)視系統(tǒng)操控抓斗的開合，抓取海底的表面物質。

在“向陽紅10”船的后甲板上，數(shù)臺形態(tài)不一的設備被牢牢固定在這里，以防碰撞。其中，一臺白色的狀如太空飛船的儀器格外引人注目，它就是我國自主研發(fā)的單拖體瞬變電磁儀。科考隊員介紹說，瞬變電磁儀能夠利用海底多金屬硫化物與周邊圍巖電性和磁性的差異進行探測，依據(jù)瞬變電磁儀的探測數(shù)據(jù)，可以大致推斷出海底多金屬硫化物在水平和垂直方向的分布情況，是開展多金屬硫化物資源勘查的重要設備之一。

“剛開始研發(fā)出的瞬變電磁儀是雙拖體，經(jīng)過3次迭代升級后變成單拖體瞬變電磁儀。”國家海洋局第二海洋研究所高級工程師鄧顯明說。

鄧顯明介紹說，除了瞬變電磁儀，“向陽紅10”船上發(fā)揮重要作用的還有水下無人無纜潛器、電視多管取樣器、中深孔巖芯取樣鉆機等幾大科考利器，“深海科學的需求推動著深海勘查裝備的不斷進步，深海裝備則進一步幫助我們走向大洋更深處，不斷提升著深海科學研究水平。”