環赤道三圈 識海洋一步
──我國完成最大規模環球大洋科考

    新華社青島１２月１１日電（記者 張旭東）我國大洋功勳船“大洋一號”歷時３６９天，航行６４１６２海裏，圓滿完成我國第２２航次大洋科考，于１１日上午返回青島。這是我國航程最長、科考範圍最大、參加人數最多的一次大洋環球科考，其航程相當於３倍赤道長度，並取得諸多歷史性突破和科技成果；但對於神秘的海洋，這只是人類邁出的一小步。

    “黑煙囪”大量現身

    ２２航次總首席科學家陶春輝介紹，“大洋一號”于２０１０年１２月８日于廣州起航，經歷９個航段，調查區域涉及印度洋、大西洋和太平洋。此次大洋科考開展了海底多金屬硫化物、多金屬結核、深海環境和深海生物多樣性等項目的調查，各航段科研成果豐碩，水下機器人和深海岩芯鑽機等自主研製設備也成功使用。

    “其中，科考人員在此航次中共發現１６處海底熱液區，幾乎佔我國已知海底熱液區的一半，包括南大西洋５處，東太平洋１１處，其中在南大西洋發現的一處熱液區是目前南大西洋洋中脊發現的最南端熱液區。”陶春輝説。

    海底熱液活動區中的熱液硫化物是目前日益受到國際關注的一種海底礦藏。它的成因在於海水從地殼裂縫滲入地下，遇到熔岩被加熱，溶解了周圍岩層中的金、銀、銅、鋅、鉛等金屬後又從地下噴出。這些金屬經過化學反應形成硫化物沉積到附近的海底，像“煙囪”的形狀一樣堆積起來，因此也被形象地叫做“黑煙囪”。

    ２２航次第三和第四航段首席科學家、國家海洋局第一海洋研究所副研究員楊耀民告訴記者，他所負責的兩個航段共發現了兩處海底熱液區，其中南太平洋最南端海底熱液區位於大洋洋中脊和地幔熱點的交會處，這有利於研究地殼的構造和演化。“南太平洋另外一處海底熱液區面積較大，科考人員抓取了一塊銅含量很高的岩石。”他説。

    今年７月末，科考人員在東太平洋發現海底熱液區，其中有死亡的還有剛死亡或是離活動熱液區較近的區域，這將有利於研究海底熱液區的形成歷程。“７月３０日，我們抓來一塊重達５００公斤的硫化物樣品，這是中國自開展硫化物調查以來所獲得的最大硫化物樣品。”２２航次第六和第七航段首席科學家倪建宇説。

    中國地質大學教授蘇新是第二航段樣品管理員，她告訴記者：“探尋‘黑煙囪’最主要的工具就是電視抓鬥，將其放到海底拖著走，一連十幾個小時都要有人盯著屏幕，非常枯燥。我們都開玩笑説‘看著海底無聲電影，就是為了那精彩的一瞬間’。”

    無氧無光魚蝦“自立門戶”

    “黑煙囪”附近溫度從１００攝氏度至３００攝氏度不等，硫化物導致周圍環境劇毒，沒有光線且高壓，但這裡並不是只有海水和岩石。“這次我們在南大西洋利用深海生物組合取樣器和電視抓鬥抓捕了一條熱液魚、大量盲蝦和海底微生物樣品。”第五航段首席科學家、國家海洋局海洋生物遺傳資源重點實驗室主任邵宗澤告訴記者。

    科考隊員介紹，他們抓捕的這條熱液魚頭大，體形呈蝌蚪狀，體長約６０厘米，重約１斤，魚眼凸起，呈灰色，體表無鱗，但有堅硬剛毛，應該是人類所未知的新物種。這為深海大型生物研究提供了珍貴研究資料。

    “此外，由於海底無光，我們發現了沒有眼睛的蝦，命名為‘盲蝦’。盲蝦有大有小，大的長約１０厘米，頭部膨大，頭兩邊的腮發達，且呈黑色。”邵宗澤告訴記者，“大量海底微生物樣品則為生物多樣性研究和基因研究提供了珍貴樣品。因為海底高溫、高壓、劇毒而且無光，所以海底生物獨特的基因可應用於環境污染治理等方面。”

    記者採訪了解到，海底熱液區附近的生物形成了自己的獨特的生態系統。當水和海底熔岩發生化學反應時産生氫氣和烷，這被微生物所利用，將化學能轉化為生物能。微生物通過合成有機物再形成大型生物，逐漸就形成了生物鏈。

    此外，有專家指出，海底熱液區特殊環境類似于地球早期的環境，這些微生物就有可能類似于地球早期的生命形式，可為生命起源研究提供參考資料。

    楊耀民説，其實典型生物也是海底熱液區的重要特徵之一，如果發現了盲蝦，又看到地表顏色發生變化，那麼這裡是熱液區的可能性就會比較大。在南大西洋一處海底熱液區就有大量盲蝦，它們像從蜂窩裏飛出的蜜蜂一樣，瞬間就將電視抓鬥的攝像頭包圍了。

    探索神秘大海仍是“一小步”

    此航次中，我國自主研製的高技術裝備在航次調查中發揮了重要作用，其中深海綜合錨係浮標觀測系統、拖曳式資源綜合探測系統及中深孔岩芯取樣鑽機在航次調查中首次投入使用並獲得成功，無人纜控潛水器和深海聲學深拖等重大高新裝備在熱液區應用成功。

    陶春輝介紹，無人纜控潛水器（ＲＯＶ）調查是在第二航段進行。無人纜控潛水器兩次下水，利用機械手完成了硫化物２站３次取樣作業，取得硫化物、玄武岩等樣品和數碼照片。這次無人纜控潛水器的成功使用，標誌著我國成為國際上少數幾個能使用水下機器人開展洋中脊熱液調查和取樣的國家之一。

    雖然此航次取得諸多歷史性突破和科研成果，但陶春輝坦言，中國在深海大洋領域仍是“新手”，技術水平與世界先進水平還有很大差距，至少在５年以上，科學認識水平就差得更遠。

    陶春輝表示，下一步中國大洋科考應注重對深海大洋的科學認識水平，例如生態環境、生物多樣性、氣象和水文資料等，從初步發現向深入研究過渡。“例如，之前中國在印度洋發現了海底熱液區，２２航次第一航段就在此布放了深海綜合錨係浮標觀測系統，為的是了解這裡的水文、氣象資料和生態環境等。”他説。

    一些專家指出，目前人類對大洋的認識還是冰山一角。以海底生物為例，不光是這條熱液魚人類不認識，大量的海底生物人類都還未曾相見。此外，眾所週知海底熱液區是重要的海底礦藏，浩瀚的大海應該還有諸多人類未識的礦産資源和能源。但是，對海洋資源的利用需循序漸進，應先增加對海洋的科學認識，包括水文、氣象、生物多樣性和生態環境等，再計劃開發利用。