在中國(guó)古代傳說(shuō)中,把茫茫的海底世界形象地比喻成為“龍宮”,里邊有各種珍奇異寶。在海洋科研人員眼中,“龍宮”里確實(shí)都是寶貝,大洋深處的海水、泥巴、顆粒物都是研究對(duì)象,如同龍宮里的寶貝一樣珍貴。
4月25日,“向陽(yáng)紅09”船抵達(dá)南海海域第一個(gè)海洋調(diào)查作業(yè)站位,開(kāi)始了2017年蛟龍?zhí)栐囼?yàn)性應(yīng)用航次(中國(guó)大洋第38航次)第二航段首個(gè)作業(yè)站位的調(diào)查取樣。
科考隊(duì)員正在進(jìn)行CTD作業(yè)
CTD作業(yè):為大海做體檢
海風(fēng)陣陣,波浪起伏。上午7時(shí)許,“向陽(yáng)紅09”船經(jīng)過(guò)17個(gè)小時(shí)的風(fēng)雨兼程,抵達(dá)了首個(gè)作業(yè)站位。
急流和海浪拍打著船身,停泊在作業(yè)點(diǎn)的“向陽(yáng)紅09”船仿佛輕如鴻毛,在大海中上下顛簸、左右搖晃。盡管海況不佳,但是心情迫切的大科考隊(duì)員們?cè)缇鸵呀?jīng)戴上安全帽,穿好工作服,抵達(dá)各自崗位,緊張忙碌地做著各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,投入第一場(chǎng)戰(zhàn)斗。
9時(shí)許,在“向陽(yáng)紅09”船的前甲板,科考隊(duì)員有條不紊的配合下,一個(gè)重達(dá)200多公斤的CTD儀器很快被被推上了船舷邊,吊掛在一個(gè)巨大的紅色絞車鋼纜上,緩緩沉入了大海。
CTD三個(gè)字母是溫度、鹽度、深度的英文縮寫,這是一個(gè)測(cè)量海水溫度、鹽度、壓力、溶解氧的大型自動(dòng)記錄系統(tǒng),由24個(gè)8升的采水瓶組成,每下降到一定的深度,采水瓶就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),采集海水樣品。同時(shí),不同深度海水的多項(xiàng)“身體指標(biāo)”也會(huì)實(shí)時(shí)在實(shí)驗(yàn)室電腦中顯示,如同人們檢查身體的超聲波,非常先進(jìn)。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,該作業(yè)站位的水深約1900米,隨著CTD越沉越深,采集的數(shù)據(jù)量也越來(lái)越多,CTD下降到距離海底50米時(shí)就開(kāi)始回收,經(jīng)過(guò)近兩個(gè)小時(shí)的科考作業(yè),圓滿完成首個(gè)作業(yè)任務(wù)。
現(xiàn)場(chǎng)指揮部安全總監(jiān)、南海礦區(qū)試驗(yàn)區(qū)選址及環(huán)境評(píng)價(jià)首席科學(xué)家楊耀民說(shuō),獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)不僅是研究海洋環(huán)境變化的重要參數(shù),同時(shí)也可以為蛟龍?zhí)栂聺撚?jì)劃安排提供重要的環(huán)境數(shù)據(jù)支撐。
作業(yè)過(guò)程中,在海流和涌流的共同作用下,“向陽(yáng)紅09”船已經(jīng)漂到距離遠(yuǎn)作業(yè)站位5公里位置。隨著首個(gè)作業(yè)工作的結(jié)束,“向陽(yáng)紅09”船緊接著又開(kāi)足馬力返回原來(lái)的調(diào)查站位。
科考隊(duì)員正在進(jìn)行箱式取樣器作業(yè)
箱式采泥:泥巴也是寶貝
“向陽(yáng)紅09”船返回原來(lái)站位后,另一組科考隊(duì)員開(kāi)始“接力”,立即進(jìn)行箱式取樣器作業(yè),也就是通過(guò)“挖泥”采集海底沉積物。
其實(shí),海面上看似平坦無(wú)垠,海底卻是迥然不同的另一個(gè)世界。海底地形和陸地一樣,溝壑縱橫,高山林立,海水越深,海底的泥巴就越難采到。箱式取樣器張開(kāi)就像一個(gè)大嘴巴,一旦觸底就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),“啃”下海底的表層泥,再被緩緩地吊上來(lái)。
13時(shí)許,一名科考隊(duì)員操作絞車,將鋼纜穿過(guò)吊臂,與箱式取樣器連接。4名隊(duì)員用止蕩繩拴住箱式取樣器把手,兩名身穿安全繩的隊(duì)員拉開(kāi)船舷上的側(cè)門,所有人一切準(zhǔn)備就緒。
“開(kāi)始下放”隨著楊耀民一聲令下,吊臂緩緩提起,鋼纜牽引著箱式采泥器吊離甲板,緩緩沉入大海。同時(shí),幾名隊(duì)員緊緊拽住止蕩繩,努力保持箱式取樣器入水姿態(tài)。隨著箱式取樣器入水,海面上翻起白色浪花,幾分鐘后,消失在視野里。
從操作間的顯示器看到,箱式取樣器在鋼纜的牽引下,以每分鐘35米的速度向著海底前進(jìn)。
兩個(gè)小時(shí)后,箱式取樣器回收到甲板,當(dāng)裝地滿滿的取樣器打開(kāi)的一瞬間,所有人都睜大了眼睛,隨即爆發(fā)出一陣陣的贊嘆聲。
海底沉積物主要由泥沙、粘土、生物殼體、化石、碎屑等組成,海底沉積速率非常緩慢,每千年的沉積物只有幾毫米,這些看上去平淡無(wú)奇的深海泥巴,在科學(xué)家的眼中,不僅記錄著地球海陸變遷的歷史信息,更是一本珍貴的海洋生物歷史圖集。
此次采集到的海底沉積物呈褐色,質(zhì)地十分細(xì)膩。隨船樣品管理員快步上前,把樣品的站位、顏色、形狀等記錄下來(lái),并嚴(yán)格按照取樣程序,小心翼翼地分揀樣品,把樣品裝箱封存。
科考隊(duì)員正在進(jìn)行原位大體積過(guò)濾作業(yè)
大體積過(guò)濾作業(yè):大海撈針不容易
海上調(diào)查時(shí)間有限、任務(wù)繁重,科考隊(duì)會(huì)利用一切機(jī)會(huì),盡可能地多做調(diào)查。這次在箱式取樣器作業(yè)過(guò)程中,科考隊(duì)員就在鋼纜上加掛了一臺(tái)原位大體積海水過(guò)濾器。
原位大體積海水過(guò)濾器是一款可在深海環(huán)境工作的大體積過(guò)濾采樣器,采用薄膜過(guò)濾器收集水體中的懸浮顆粒物,并記錄采樣時(shí)間、采樣體積、壓力數(shù)值和流量等信息。
“我們干的就是大海撈針的活兒。”國(guó)家海洋局第二海洋研究所助理研究員孫棟說(shuō),南海海盆區(qū)遠(yuǎn)離大陸,水質(zhì)較好,海水里懸浮顆粒物很少,常規(guī)采樣方式很難獲取足夠的樣品。“通過(guò)控制過(guò)濾器的流速和抽水體積,可以采集到吸附在薄膜上的懸浮顆粒物。這些珍貴的深海顆粒物樣品,對(duì)于研究深海生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和生物地球化學(xué)循環(huán)具有重要意義。”
當(dāng)箱式取樣器入水后,負(fù)責(zé)操作絞車的隊(duì)員暫停鋼纜下放,幾名科考隊(duì)員相互配合,合力抬起笨重的原位大體積過(guò)濾器,固定在鋼纜上。按照預(yù)先程序設(shè)定,在下潛到1500米深度時(shí)過(guò)濾器開(kāi)始工作,40分鐘后完成采樣,隨鋼纜回收至甲板。
沒(méi)想到裝滿海水的過(guò)濾器格外重,緊靠一人根本無(wú)法拽到船上。見(jiàn)狀,在場(chǎng)的所有人儀器使勁往上拉,才把過(guò)濾器穩(wěn)穩(wěn)地拖到甲板上,送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行冷藏保存。
國(guó)家海洋局第二海洋研究所副研究員王小谷是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的海洋底棲生物專家,他高興地說(shuō):“沒(méi)想到在短短40分鐘就獲取到這么多,真讓人意想不到。”
“獲取樣品只是研究工作的第一步,還有大量工作要待到回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步分析研究。” 王小谷說(shuō)。(文/高悅)