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文·本報(bào)記者 陳瑜

出征近一個(gè)月的“蛟龍”號載人潛水器在我國富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)“漸入佳境”，截至5月4日，已在位于西北太平洋的合同區(qū)，成功完成1次工程下潛和4次應(yīng)用下潛。

“經(jīng)過之前的兩個(gè)試驗(yàn)性應(yīng)用航次，本航次在潛次安排上更趨向科學(xué)應(yīng)用。”中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會辦公室主任劉峰告訴科技日報(bào)記者。

4月30日，“蛟龍”號載人潛水器在西北太平洋維嘉海山西北側(cè)成功完成科學(xué)應(yīng)用下潛，此次下潛也是“蛟龍”號首次在該海域搭載科學(xué)家進(jìn)行下潛作業(yè)。

2013年6月18日，“蛟龍”號首次搭載科學(xué)家潛入深海大洋，此后，已有不同學(xué)科的多位科學(xué)家隨“蛟龍”探海。下潛的科學(xué)家們肩負(fù)著什么樣的任務(wù)，在數(shù)千米的海底有什么新的發(fā)現(xiàn)，讓我們來聽聽他們怎么說。

科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)

海山并沒有讓生物分布產(chǎn)生太大差異

調(diào)查研究維嘉海山和采薇海山的底棲生物多樣性及地理分布，有助于為將來開采海底礦產(chǎn)資源積累科學(xué)依據(jù)

“有學(xué)者認(rèn)為由于海山的阻隔，生物群落的組成會存在較大差別。但從目前‘蛟龍’號下潛的近底觀察來看并非如此。此前我們搭乘‘蛟龍’號在采薇海山看到的各種游泳和爬行類動物以及海綿、珊瑚等固著類生物，這次在維嘉海山都可以看到?！?/p>

5月1日，“蛟龍”號在維嘉海山東北側(cè)成功完成科學(xué)應(yīng)用下潛，當(dāng)天參加下潛的本航段首席科學(xué)家、國家海洋局第二海洋研究所研究員王春生返回母船后，這樣描述下潛感受。

2013年，王春生隨“蛟龍”號探訪采薇海山，成為我國第一位在大洋乘坐“蛟龍”號下潛的科學(xué)家。

此次下潛的任務(wù)之一是調(diào)查維嘉海山和相距不遠(yuǎn)的采薇海山底棲生物群落的相似性和聯(lián)通性。維嘉海山和采薇海山都位于中國富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)。在王春生看來，調(diào)查和研究這兩座海山的底棲生物多樣性及地理分布，有助于為將來開采海底礦產(chǎn)資源積累科學(xué)依據(jù)。

4月28日，“蛟龍”號在維嘉海山西南側(cè)山頂成功完成工程下潛作業(yè)。此次工程下潛兼顧了科學(xué)考察任務(wù)，采集到了礫狀結(jié)殼、結(jié)核、結(jié)殼巖芯等地質(zhì)樣品；還采集了海綿、珊瑚等巨型底棲生物樣品12個(gè)。

“以前人們的認(rèn)識是由于地理隔離，海山物種地域特征比較強(qiáng)。但根據(jù)我們的初步分析，維嘉海山的巨型底棲生物與采薇海山具有較高的相似性，這就降低了人們對該區(qū)域物種滅絕的擔(dān)憂?！蓖醮荷f。

不同深度發(fā)現(xiàn)成礦帶

此次下潛作業(yè)探明，麥哲倫海山區(qū)山頂平臺區(qū)域存在富鈷結(jié)殼，且具有一定的范圍分布，這為今后重點(diǎn)勘探區(qū)塊的選擇積累了依據(jù)

4月30日，“蛟龍”號載人潛水器在維嘉海山的西北側(cè)成功完成科學(xué)應(yīng)用下潛，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級工程師姚會強(qiáng)成為“蛟龍”號在這一海域首次搭載下潛作業(yè)的科學(xué)家。

“我們在2240米至2270米和1490米至1560米這兩個(gè)不同水深范圍都發(fā)現(xiàn)有連續(xù)分布的板狀結(jié)殼成礦帶。通過近底觀察，我們發(fā)現(xiàn)下面成礦帶范圍的生物量比較少，而上面成礦帶范圍的生物量比較多，主要是海綿、珊瑚等?！币?qiáng)說。

維嘉海山位于麥哲倫海山鏈中部，是我國富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)所在地。姚會強(qiáng)說，此次下潛作業(yè)表明，麥哲倫海山區(qū)山頂平臺區(qū)域存在富鈷結(jié)殼且具有一定的范圍分布，這為今后重點(diǎn)勘探區(qū)塊的選擇積累了依據(jù)。

名詞解釋

什么是富鈷結(jié)殼

富鈷結(jié)殼在西太平洋分布廣泛，主要集中在海山、海脊和海臺（具有比較平坦、寬闊頂面的海底高地）的斜坡。太平洋約有5萬座海山，其富鈷結(jié)殼貯存量最豐，但經(jīng)過詳細(xì)勘測及取樣的海山卻寥寥無幾。

富鈷結(jié)殼物質(zhì)來源具有多樣性，一般認(rèn)為是鐵錳混合膠體吸附金屬元素沉淀而成，細(xì)菌活動在此過程中發(fā)揮了重要作用。結(jié)殼一般以每百萬年增長幾毫米的速率形成，而變成一個(gè)厚厚的結(jié)殼，可能需要數(shù)千萬年之久，是地球上最緩慢的自然過程之一。

據(jù)了解，富鈷結(jié)殼中所含的鈷、錳、鎳等金屬用于合金，可為其增加硬度、強(qiáng)度和抗蝕性等特殊性能。在一些工業(yè)化國家，大量的鈷被用于航天工業(yè)中的超合金生產(chǎn)。

“蛟龍”任務(wù)

10次潛入深海6000米

這是“蛟龍”號自2012年7000米級海試以來，首次計(jì)劃完成連續(xù)大深度下潛作業(yè)，將驗(yàn)證載人潛水器技術(shù)狀態(tài)的穩(wěn)定性、可靠性

這是“蛟龍”號移交國家深?；毓芾碇行暮蟮牡谝粋€(gè)航次。值得一提的是，本航次計(jì)劃大深度潛次多，其中5500米以上潛次達(dá)到14次，10個(gè)潛次水深在6000米以上，這是“蛟龍”號自2012年7000米級海試以來，首次計(jì)劃完成連續(xù)大深度下潛作業(yè)，將驗(yàn)證載人潛水器技術(shù)狀態(tài)的穩(wěn)定性、可靠性。

本航次任務(wù)主要來自中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會大洋調(diào)查研究計(jì)劃重大項(xiàng)目、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目等。

依托高精度定位和攝像觀察，“蛟龍”號在我國富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)開展作業(yè)，了解結(jié)殼資源狀況和生物多樣性，為我國富鈷結(jié)殼資源評價(jià)和生物多樣性研究提供基礎(chǔ)性資料；借助大深度作業(yè)優(yōu)勢，“蛟龍”號將在全球深淵的代表性區(qū)域開展科學(xué)考察工作，以獲得海斗深淵探測的第一手資料，促進(jìn)我國深淵科學(xué)研究的進(jìn)步。

為重點(diǎn)勘探區(qū)選擇提供依據(jù)

本航次第一航段預(yù)計(jì)51天，主要在西北太平洋富鈷結(jié)殼區(qū)和雅浦海溝分別開展環(huán)境和資源調(diào)查、深淵基礎(chǔ)科學(xué)研究

此次“蛟龍”號的任務(wù)之一是在我國富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)開展下潛作業(yè)，利用其精確定位取樣、近底觀察與視像的技術(shù)優(yōu)勢，獲取合同區(qū)重點(diǎn)區(qū)塊高精度、高清晰數(shù)據(jù)資料，為未來選擇合同區(qū)重點(diǎn)勘探區(qū)塊提供依據(jù)。

2014年，我國與國際海底管理局簽訂了國際海底富鈷結(jié)殼礦區(qū)勘探合同，合同礦區(qū)的位置位于西北太平洋海山區(qū)，面積3000平方公里。根據(jù)勘探規(guī)章，我國將在簽訂合同后的十年內(nèi)完成勘探，之后合同區(qū)面積三分之二的區(qū)域放棄，保留1000平方公里留作享有優(yōu)先開采權(quán)的礦區(qū)。

按照計(jì)劃，本航次第一航段預(yù)計(jì)51天，主要在西北太平洋富鈷結(jié)殼區(qū)和雅浦海溝分別開展環(huán)境和資源調(diào)查、深淵基礎(chǔ)科學(xué)研究，擬進(jìn)行13個(gè)潛次下潛作業(yè)和3次機(jī)動下潛作業(yè)。

獲取海斗深淵探測第一手資料

隨著深淵探測技術(shù)屏障被逐步突破，深淵科學(xué)正成為國際地球科學(xué)尤其是海洋科學(xué)中蘊(yùn)含重大突破的最新前沿領(lǐng)域

本航次的另一大任務(wù)，是依托“蛟龍”號大深度作業(yè)優(yōu)勢，將在全球深淵的代表性區(qū)域——雅浦海溝和馬里亞納海溝開展科學(xué)考察工作，以獲得海斗深淵探測的第一手資料。

出發(fā)前，2016年“蛟龍”號試驗(yàn)性應(yīng)用航次（中國大洋37航次）總指揮鄔長斌在介紹航次特點(diǎn)時(shí)談到，相較以往的航次，本航次的另一大特點(diǎn)，是為探索、建立“蛟龍”號開放、共享的應(yīng)用平臺，推動“蛟龍”號未來的業(yè)務(wù)化運(yùn)行進(jìn)程，同時(shí)承接了科技部973計(jì)劃項(xiàng)目和中國科學(xué)院先導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目，開展以雅浦海溝、馬里亞納海溝為調(diào)查區(qū)的深淵科學(xué)調(diào)查任務(wù)。

海斗深淵，簡稱深淵，專指海洋中深度大于6000米的海溝區(qū)域。全球共有37條深海溝，其中9條最深的海溝如馬里亞納海溝分布在西太平洋。

近年來，隨著深淵探測技術(shù)屏障被逐步突破，深淵科學(xué)正成為國際地球科學(xué)尤其是海洋科學(xué)中蘊(yùn)含重大突破的最新前沿領(lǐng)域。

本航次第一航段，在雅浦海溝，科研人員將開展超深淵生物分布規(guī)律研究。

2012年，“蛟龍”號曾在馬里亞納海溝完成7000米級海試，最大下潛深度達(dá)到7062米，主要是為了完成下潛深度指標(biāo)，完成潛水器設(shè)計(jì)指標(biāo)的驗(yàn)證，檢驗(yàn)潛水器的技術(shù)狀態(tài)。

時(shí)隔四年，在本航次的第二航段，“蛟龍”號將于6月重返馬里亞納海溝，開展深淵基礎(chǔ)科學(xué)調(diào)查研究。這也是中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所主導(dǎo)的專屬“蛟龍”號深潛航段。

目前我國大多海洋科研項(xiàng)目都局限在5000米以內(nèi)的水域，該專項(xiàng)是國內(nèi)第一個(gè)以探索深淵科技前沿、突破深淵探測裝備技術(shù)瓶頸、跨學(xué)科跨領(lǐng)域的重大研究項(xiàng)目。

按照計(jì)劃，在該航段中，將完成深淵海底原位探測設(shè)備的海底布放，實(shí)現(xiàn)對深淵生物影像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的獲取，認(rèn)識馬里亞納海溝深淵區(qū)基本生物學(xué)特征、環(huán)境特征和構(gòu)造活動特征。