原文系李一娴、张语嫣、黄晓芳、于亚楠、刘佳林共同创作,并载于“近海海洋环境科学国家重点实验室”微信公众号。以下内容为原文中有关KK2205-1航次中科考作业部分的节选。
你我是何时起,对海洋充满了向往?是书中自有的海之魂,还是纪录片中的海之形,或是海洋强国战略中的海之梦?人类对海洋的探索永无止境,我们欲揭开海洋母亲的神秘面纱,去全面、准确、深刻地了解她,那么就不得不深入其中,徐徐图之。

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南海是西太平洋海域最大的边缘海之一,为中国近海中面积最大、最深的海区。在这样一大片广阔无边、“深不可测”的蓝色海洋里,埋藏的资源宝藏也是十分惊人。为深入理解南海中部海盆海洋地质构造、沉积记录、水动力机制、生物地球化学过程与生态功能、生物多样性及其相互作用,国家自然科学基金“共享航次计划2021年度南海中部海盆科学考察实验研究(NORC2022-06)”地质地球物理航段(KK2205-1航次)于2022年9月19日正式启航,历时21天,航程约2746海里。参加航次的25名科考队员来自厦门大学、中国科学院、中山大学、中国地质大学(武汉)、中国海洋大学、广东海洋大学等涉海高校和科研院所,由厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室沈渊副教授担任航次首席科学家。

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采集沉积物样品是本航次的重要任务之一,海底世界的沉积物中蕴藏着古老的地质故事和环境演变信息。本航次的沉积物分为柱状沉积物(重力柱取样)和表层沉积物(箱式采泥)。
想要获取珍贵的海洋沉积物柱状样品,首先需要将采样管嵌入重力取样器中,再通过绞车控制重力取样器,以40-50米每分钟的速度下放,插入海底沉积物中,取样后回收至甲板。在多个泛起鱼肚白的清晨、烈日当头的晌午、暮色将至的黄昏以及宁静的深夜,科考队员协力互助,获取了多根重力柱状样品,最长达6米以上,它们将是探索未知深海的“金钥匙”。

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而表层沉积物的采集则需用到箱式采样器,当箱式采样器出水之后,大家纷纷前来采样。一种类似食堂开饭的画风出现了!有人带着长长的饭勺,有人带着铁饭盒,有人闹着说“大厨手别抖,给我来一勺!”。

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“未被完全证实的洋中脊新型泥火山是否真实存在?”中国科学院南海研究所的王彦林研究员带着这样一个前沿科学问题搭载了本航次,希望能在南海找到答案。
电视抓斗,即深海可移动集成抓斗取样。相较于传统抓斗,“嘉庚”号电视抓斗特别之处在于可视化,实现了真正的“千里眼”。下潜至三千多米的电视抓斗,以6个的高清镜头多方位观察深海地形地貌,全程实时直播,让科考队员可以在线寻找并抓取海底地表岩石,避免了以往传统抓斗的水中取月、沙里淘金的窘况。如果说电视抓斗的“电视”——深海光学摄像仪器负责“寻宝”,那“取宝”则依靠其大型抓斗。就像抓力更大的娃娃机更能成功夹起娃娃,电视抓斗就如同一台大型深海“娃娃机”,凭借其强劲抓力,成为深海探测利器。

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在经历了16号超强台风“奥鹿”的“围追堵截”后,“嘉庚”号再次返回到深海区作业。可能是因为之前船晃得像大摆锤,台风过后的作业似乎比一开始进行得更加顺利。如果说电视抓斗的优点在于可以实时观察自己“心心念念”的样品从深海到达甲板的过程,那么底栖拖网的乐趣就在于每一次拖网都像是在开盲盒,在打开拖网前的每个时刻都会怀着忐忑又期待的心情。在经历了前两次深海底栖拖网的些许失落之后,10月2日傍晚的这一个拖网无疑给科考队员带来了很多惊喜。
这次拖网捕获了一支附着蛇尾的完整的金柳珊瑚,以及单体石珊瑚、海葵、海参、海胆、海百合、铠甲虾、茗荷、虫戎、鱼、拟日月贝、酸浆贝、角贝等,涉及海洋生物六个门,物种丰富。有时出海的幸福也来自于这种不可预知的收获,科研人也可以成为快乐的“渔获达人”。


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岩石拖网的作业需要在合适的海山上进行下放,维持低船速往山顶拖网半小时后回收。然而受台风和采样站位海底地形的影响,此次航次适合岩石拖网的作业站位并不多。在经过慎重的选择后,选取其中一个站位进行作业。多名船员齐上阵,分工明确:有人操控绞车、有人紧盯张力读数、有人时刻关注电缆下放和回收状态……对讲机不时传来甲板、绞车操空间、轮机部、以及驾驶台之间的默契配合术语。记得当拖网到达甲板时已是午夜,但除了探测部和值班组外,还是有许多的出航人员在守着这一网的“成果”。
在拖网到达甲板的那一刻,先是听到大家的一阵欢呼,看到拖网里满满的东西,在场的人都觉得这唯一的一次作业“一举中第”了。但遗憾的是打开拖网后,里面不是预期的岩石,而是深海底泥。负责这次作业的科考队员打趣地说:“没关系,这样也挺好的,可以带点泥回去”。其实,出海科学考察采样本身就是一个科研的过程,而进行科学研究总是存在着种种可能性,会有灵光乍现,会有意外之喜,也会有试错的遗憾,这一切组成了科研的魅力。学会接受试错的遗憾,才能够重整心情再次出发,探索出更多解决问题的办法!

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大地热流是用以研究深部热状态、地球动力学和评价油气资源潜力的重要参数,而海底热流探针是获取海洋热流数据的重要手段。本航次热流站位作业所用设备为李斯特型海底地热流探针,需要将探针插入海底沉积物中,作业要求高。“嘉庚”号配备的高精度动力定位系统(DP-1)和收放导轨装备,再加上“嘉庚”号探测部工作人员和科考队员的密切配合,使李斯特海底热流探针释放和回收得以高效完成。



图片来源:赵鹏、刘璐
撰稿:李一娴、张语嫣、黄晓芳、于亚楠、刘佳林
审核:沈渊、刘志宇、林孟妹、厦门大学科考船运行管理中心
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/H-H6J3ErNDXUG-zTAm_x4g