廖洋 王敏
中國科學院海洋研究所研制的多代深海坐底長期觀測系統(LOOP)在我國南海冷泉區連續多年布放,實現了對該區域高清影像資料、近海底理化參數等數據的連續獲取。
深海熱液冷泉區域的生物群落變遷、演化以及與周圍環境的相互影響均是長時序活動,但目前基于無人纜控潛器(ROV)、載人潛水器(HOV)等水下潛器的短時、隨機考察無法滿足以上過程的長時間連續觀探測需求。為此,研究團隊突破水下耐腐蝕技術、能源管理技術等關鍵技術,探索新型水下布放及回收模式,研制了LOOP,實現了對觀測區域高清影像資料、近海底理化參數等數據及保壓流體等樣品的綜合獲取。
與以往的自由落體式著陸器不同,LOOP為實時視頻指導的纜放式著陸器。布放時通過搭載的水下高清攝像頭實時觀測落點位置,通過科考船配合可較為精確地控制布放位置,并且在海底著陸后仍可通過同軸纜根據實際情況調整觀探測參數,保障最優觀探測效果。回收時通過同軸纜直接回收。LOOP在設計之初,已經考慮到各類商業化傳感器、自研原位探測裝備等科學負載的通信、供電需求。
自2016年起,LOOP已先后多次布放于我國南海冷泉區域,其中,單次最長連續布放天數達659天,有效工作時間為414天,累計水下布放時間1070天。利用獲取的數據資料,研究團隊發現鹽度和溶解氧含量在冷泉噴口附近的水平和垂直方向上具有很強的空間異質性,環境參數的空間異質性可能是冷泉區域化能合成群落空間分布不均的主要驅動因素之一。
據悉,深海坐底長期觀測系統提供了一種創新、可控的布放和回收模式,有望成為原位、長期、連續的通用水下觀探測平臺。