潛入深海
海上走航29天、7070海里(約13000公里)之后,12月20日,大洋43航次“向陽紅10”號科考船,終于抵達(dá)西南印度洋科考作業(yè)區(qū)。
38名科考隊員,正在近3000米深海尋找硫化物,執(zhí)行西南印度洋硫化物合同區(qū)的初步探勘任務(wù),搜狐《聚焦人物》受邀出海記錄全程。
印度洋時間20日下午3點20分,海況3級,涌浪兩三米。站在船沿有點眩暈,稍不注意就會墜入海里。
科考隊員身穿工作服、安全帽、救生衣、安全鞋,佩戴安全繩,站在船邊,開始在光電纜牽上裝載設(shè)備。身后,4人緊拽止蕩繩,航段首席科學(xué)家周建平也在現(xiàn)場安全監(jiān)督。
在海底,什么事都可能發(fā)生。潛航員下海的危險系數(shù)堪比航天員,每次下海探底前都要寫遺書。
海天一線,遠(yuǎn)處的涌浪像一頭潛在水底的巨鯨追趕大船。9只信天翁在5米外翱翔,一只白色的海鷗也來圍觀。
第一套設(shè)備、搭載多種科考儀器的光拖,即將觸海入水,潛入海底。第一次出海的科考隊員,擰好最后的4顆螺絲,花了兩分鐘。
3點55分,所有下海科考設(shè)備裝載完畢,它們以0.5-0.8米每秒的速度,被光纜送往近2900米海底。
海里漆黑一片。所有人盯著實時回傳的攝像畫面——水中漂浮翻飛的沉積物碎屑像是黑夜的初雪,間或有大魷魚撲閃著長鼻子游過,也有白色小魚一閃而過。
光拖距海底只剩200米時開始減速。越靠近海底越容易出問題,根據(jù)以往經(jīng)驗,在海底,設(shè)備無信號、觸底或與陡崖相撞的情況并不少見。
5點22分,還有10米見底。減速下行到7.1米時,視頻信號突然消失。周建平命令將設(shè)備上提20米,信號恢復(fù)正常。
5點33分,通訊中斷。搶修成功后,光拖開始在距海底五六米的安全位置拖拽游移,海底并不平坦,石塊動輒直徑超過一米,有的躺在海底,有的筆直向天。
在2860米深海,距海底只有4.7米時,畫面中噴發(fā)出疑似熱液的漂浮物,原來是設(shè)備撞上了前方突如其來、接近45度坡的峭壁。緊盯畫面、記錄班報的女生“哎呀”一聲,“可別再撞上了。”
一分鐘后,一群人又驚呼——海底一只紅色的蝦像是有所警覺,閃進(jìn)了石縫。沒多久,又有一只藍(lán)色的蝦出現(xiàn),卻趴著一動不動。
光拖半小時只走了0.35海里,似乎還沒找到熱液區(qū),周建平呼叫駕駛臺,再拖拽0.2海里。果不其然,6點56分,科考設(shè)備終于進(jìn)入熱液異常區(qū)——這里熱液比周邊海水溫度稍高,極有可能存在他們要找的硫化物。
值班員馬上記錄下瞬時時刻、水深、水下定位經(jīng)緯度等精密數(shù)據(jù)。
海底駐守
這只是潛入海底的第一套科考設(shè)備,它們是科考探秘的“先遣隊”,價值數(shù)百萬元。
北大地球物理學(xué)碩士研究生陳聰在這套設(shè)備的50米光纜處,搭載了一部探測海底熱液異常的設(shè)備。它像銀色水杯,40多厘米,約5公斤重,造價幾十萬元,能率先監(jiān)測到熱液異常,為接下來的科考提供指導(dǎo)作用。
綜合作業(yè)組組長、國家海洋局第二海洋研究所的王漢闖,則在光纜30米、55米處,搭載了兩部自然電位儀。它能探測到海底的硫化物等金屬礦物在水體中的異常反應(yīng)。
連接整套海底設(shè)備和船上操控系統(tǒng)的,是價值上千萬的艉部A型架、光電纜和絞車系統(tǒng)。任何設(shè)備下到海底,都得靠它。
“先遣隊”下海鎖定硫化物目標(biāo)區(qū)域后,就得等電視抓斗上場了,它擅長“海底撈月”——最深能潛入4000米深海海底,通過攝像機(jī)實時回傳畫面,在60秒內(nèi)一把能抓取至少0.5噸的海底巖石和沉積物,有時也能順帶薅上來一些海綿、貝殼、魚蝦。
“向陽紅10”號科考船的三臺電視抓斗,都曾參加過大洋多個航次的科考任務(wù)。
配合它們工作的,還有安裝在船底的多波束,單是這一臺設(shè)備就要一千萬元,它能實時監(jiān)測水深、經(jīng)緯度、船速、航向,繪制萬米深海的“地形圖”,這是科學(xué)家探秘海洋的眼睛。
當(dāng)科考船完成作業(yè)、離開作業(yè)區(qū)后,海底地震儀卻孤單駐守在海底,最長一年。它相當(dāng)于給地球做CT,一旦海底發(fā)生地震,它會接收地震波,記錄多項精密數(shù)據(jù),不僅能反推地震精密位置,還能對海底構(gòu)造和巖層成像。
這次,科考船投放的9臺海地地震儀,都是中國自主研發(fā)的,造價一臺僅需20多萬元。目前它在太平洋、印度洋、大西洋均有廣泛應(yīng)用。
數(shù)個月后,科考船會回到原地,發(fā)送聲學(xué)釋放信號將其取回。早期它的回收成功率并不高,有的漂流到海岸,也有漁船碰巧將其打撈上來。
所以,以防萬一,海底地震儀下海前,都會醒目寫著,“安全打撈,重金酬謝3000元”。
多重任務(wù)
出海第一天,首席科學(xué)家周建平就和科考隊員說,你們不是代表自己,而是代表單位而來,記住你們自己的角色和任務(wù)。
每天一早醒來,國家海洋局北海預(yù)報中心的葛磊,會通過海浪、風(fēng)場的預(yù)報圖,判斷海況,匯報給周建平和船長。
周建平下達(dá)作業(yè)通知書,駕駛臺、氣象室、衛(wèi)星站、集控室等就位。在檢查通訊、機(jī)械等系統(tǒng)一切正常后,科考作業(yè)才開始。
而在抵達(dá)科考作業(yè)區(qū)前的29天里,同濟(jì)大學(xué)海洋科學(xué)專業(yè)的同門碩士師兄妹張洪友、劉子一,整天都在做實驗。他們是本次航段工作時間最長的人。
去年八月,張洪友第一次出海,就遇上10級風(fēng),科考船傾斜角度有20多度,一旦超過30度就有可能翻船。那天晚上,所有人穿著救生衣聚在餐廳,看四處的東西被掀翻在地,滾來滾去,一夜未眠。
今年上半年,張洪友又出海兩個航段。年底,他又來了,今年他有一半時間在海上。
從浙江舟山穿越中國南海、經(jīng)地球赤道,到西南印度洋,幾乎每天早上9點到下午5點,張洪友和劉子一都在做實驗——測海水鹽度、堿度、溶解氧、獲取濾膜、生物固氮培養(yǎng)、測海水葉綠素、DNA等等。實驗涉及三個學(xué)科,光是過濾這一道流程就需三四個小時。
而到科考作業(yè)區(qū)以后,他和師妹還要取2000米到3000米深的海水,做實驗。
擔(dān)心張洪友一個人忙活不過來,師妹劉子一主動要求第二航段繼續(xù)留在船上。很多人驚訝——這個暈船一周、死去活來的90后女生,要連續(xù)出海三個月,還要在海上過年。
他們的任務(wù)是,既要完成本航次任務(wù),又要獲取一部分?jǐn)?shù)據(jù)做碩士論文,還要給國際海底管理局提交報告。
“其實就是給海水做化驗,每天都在重復(fù)。”出海第15天,他讓水手給他推了個光頭,頭頂剃出個大問號。平日有人在唱歌,有人在睡覺,他就待在甲板隔壁的實驗室,對著瓶瓶罐罐,邊聽《如果這都不算愛》邊做實驗。悶著腦袋,低頭是個問號,抬頭就是笑臉,碰巧遇到每小時記錄一次科考數(shù)據(jù)、擦肩而過的姑娘,他總是臉紅。
大海給了他勇氣。在一個落日余暉、霞光萬丈的傍晚,他向心動的女生表白:“我喜歡你”。
“跑馬圈地”
海上科考注定是個長久戰(zhàn)。
周建平參加大洋科考12年了。他是征戰(zhàn)中國遠(yuǎn)洋科考的一名老兵,參加過中國第一次環(huán)球科考,曾跟第一個發(fā)現(xiàn)“泰坦尼克號”的科學(xué)家并肩作戰(zhàn)。
作為本航段和下航段的首席科學(xué)家、臨時黨委書記,周建平背負(fù)艱巨的任務(wù)——執(zhí)行西南印度洋硫化物合同區(qū)的初步探勘任務(wù)。
中國是全球第一個和國際海底管理局簽訂多金屬硫化物合同的國家。
按照合同約定,國際海底管理局先將1萬平方公里公海劃給中國探勘。中國今年要完成初步探勘,以便2019年完成50%的“返還指標(biāo)”,再過3年完成剩余的25%“返還指標(biāo)”,剩余的2500平方公里海域,中國享有優(yōu)先開采權(quán)。
而中國科考調(diào)查結(jié)果也將為全人類所共享。這是海洋科考的國際公約。
事實上,全球發(fā)達(dá)國家科考隊都駐扎在大洋,“跑馬圈地”。
三分之二的地球被海洋覆蓋,絕大多數(shù)海域仍是未知領(lǐng)域。海洋所蘊(yùn)藏的無窮資源和無限魅力,讓一代代深海科考人、海洋科研者,一次次穿越大半個地球,漂洋過海。
與其他學(xué)科不同,做海洋科學(xué)尤其是海洋地質(zhì)的人,科學(xué)研究的第一步——取樣,就是巨大的難題。很多巖石樣本在幾千米深海表面,甚至是地殼內(nèi)。人類也想盡了辦法,不僅能在陸地掘地千尺,也能在海底巖層掘進(jìn)千米。
取樣難,做出研究成果更難。“另外,圈子小,做的不好,都不敢發(fā)。”90后女生劉子一說出了船上很多年輕科考隊員的憂慮——如果只是想混經(jīng)歷、找個好工作,他們不會來海上。而來到這里,就得認(rèn)真對待每一份萬里迢迢、來之不易的樣品、數(shù)據(jù),就得做出好成果,否則回到學(xué)校很沒面子。
而周建平每天思考的問題,是如何做好大洋科考,又讓科考船上一批又一批的大洋科考人完成各自的科研任務(wù),更好地從事遠(yuǎn)洋深海科考事業(yè)。
海上科考作業(yè)分秒必爭。為期50天的第一航段只剩不到半個月就結(jié)束。
眼下,周建平即將帶著中國自主研發(fā)的水下自主式機(jī)器人——“潛龍二號”,出征大洋43航次科考第二航段。
忙完一天。他走到前甲板,深夜,大海,風(fēng)浪正在加大。距離下一場作業(yè),只剩不到6小時。
(吳雪峰)