科学考察

横跨三大洋的环球科考瞄准四大成果——前奏

文章来源: 本站 发布时间:2009-09-06 阅读次数:38534

大洋科考作业图

在电子显微镜下的富钴结壳矿石看上去像一幅水墨画

     我国首次横跨三大洋的环球科考航行将横跨太平洋、大西洋、印度洋,总航程约6万公里,总耗时300天。

    潜海:最深深入海底5000多米

    大洋号上配备了很多先进设备,这次虽然是海底勘探,但一个人也不用下水,人在船上就能操控水下的工作,这次科考可以勘探的最深区域达5000多米。

    装备:五洲四海卫星联网

    “大洋一号”给大家提供了很好的技术保证,船上刚刚装好了卫星通讯无线上网设备,上网已经没有问题,船上还配有多种体育娱乐设施。

    探矿:用上顺风耳和千里眼

    深海可视采样系统可以实时将海底微地形地貌图像传到科学考察船上,犹如有了千里眼,可以在海底“走马观花”,并可根据需要随时抓取海底表面上的矿物样品和保真采集海底水样。

    深海浅层岩芯取样钻机不仅可以对海底一览无遗,还可以在深海底比较坚硬的岩石上钻取岩芯,岩芯直径60毫米,岩芯长度可达500毫米,同时具有自动调平功能,可以在坡度30度以下深海海底工作。

    测深侧扫声呐具有“海洋顺风耳”功能,可以监听海洋中所有异常的声音,并可利用声波回声定位得到海域海底地形地貌的电子地图。

 揭秘:越洋探寻海底“黑烟囱”

    这次科考最重要的任务就是对于海底热液及其周围特殊生命现象的研究。海底热液的研究是目前国际深海研究最大的热点和焦点。它指的是从海底火山口喷涌而出的黑色热液,能直立向上形成约3至4层楼高的“黑烟囱”。在400摄氏度和几百个大气压的海底火山口附近,存在着不计其数的耐高温、耐高压、耐毒能力极强的微生物。

    这次环球大洋科考,我国科学家计划在太平洋、大西洋和印度洋的5个已知存在海底热液现象的区域进行深海探测,采集热流烟囱周边的硫化物、水体、近海沉积物等样品,对其矿物组成、金属元素含量高低、周边生态现象等进行综合研究。 

    早在上世纪70年代末,我国老一代海洋人就提出“查清中国海,进军三大洋,登上南极洲”的目标。如今,他们的夙愿正在变成美好现实。首次大洋环球考察,因意义深远而备受公众瞩目
 
考察由太平洋扩展到三大洋


    行程6万公里,瞄准四大成果

    此次大洋环球考察总里程大约6万公里,有6个作业区,将进行地质、地球物理、地球化学、水文、生物等方面的综合考察。前两个作业区分别为西太平洋和中太平洋海山区;第三个作业区是东北太平洋上我国的多金属结核勘探合同区;第四个作业区是东太平洋海底隆起地区的热液活动区;第五个作业区在中、南大西洋洋中脊海底热液活动区;第六个作业区在西南印度洋洋中脊及“三联点”附近的海底热液活动区。考察中途将在密克罗尼西亚、墨西哥、南非、新加坡停靠,补给油、水、蔬菜等必需品,作短暂休整,最后从新加坡回国。

    中国大洋协会负责人指出,我国首次环球大洋科考预期将取得四大成果:一是获取三大洋目标区海底热液口附近的硫化物、岩石、沉积物以及生物和其他实物样品;二是初步考察某些海底区域内的热液硫化物的资源分布状况;三是推动大洋科学研究的发展:通过地质、化学、生物等多学科交叉手段,获取热液喷口的矿物成分、流体化学性质及生物组成等相关一手资料,从而更好地认识热液形成的地质过程及热液喷口矿物、化学及生物相互之间的作用机制等,特别是通过对深海热液喷口附近极端环境生物的调查研究,有望寻找到新的生物基因资源。

    “这些都是目前世界科学界关心的前沿和焦点问题。因此,取得的成果也将引起世界关注。”四是带动相关海洋技术装备的发展。


    “大洋一号”前期科考首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所研究员王春生告诉记者,船上共有72个成员,其中42个是考察队员,在不同的航段根据任务需要还将进行替换。参与考察的人员来自国内海洋科学研究的各个学科,老中青三结合,在部分航段还将吸收国外科学家参与考察。王春生说:“到了墨西哥以后,我就下船了,后期的首席科学家是中国大洋协会研究员郭世勤。”


    据了解,过去10多年来,我国虽然组织过多次大洋科学考察,但都是在太平洋进行。这次科学考察由太平洋扩展到了三大洋,表明我国的深海资源调查和科学研究由单一区域向全球各大洋拓展;工作内容也由单一的矿产资源和生物资源调查,向资源调查与科学研究更加紧密结合的综合科学考察转移。


    “大洋一号”出海


    检验深海科研和技术装备水平


    “大洋一号”是一艘5600吨级远洋科学考察船,1994年7月,由中国大洋协会从俄罗斯远东海洋地质调查局购买,经初步改装后,更名为“大洋一号”。从1995年至今,“大洋一号”先后执行了我国大洋矿产资源研究开发专项的7个远洋调查航次和大陆架勘查多个航次的调查任务。


    为更好地完成我国大洋资源调查任务,“大洋一号”于2002年12月完成了近1年的现代化改装。新增的动力定位系统、网络系统以及先进的深海调查设备和系统化的实验室布局,使其调查能力大为增强,已进入国际先进科学考察船行列。


    走进“大洋一号”,犹如进入了一座迷宫。多波束和浅剖实验室、重力和ADCP实验室、磁力实验室、地震实验室、综合电子实验室、地质实验室、生物基因实验室、深拖和超短基线实验室……船上共有10多个实验室,分布在三、四层船舱。


    走向深海大洋,必须具备“行、看、听、抓、钻、嗅”等方面的高超手段。中国大洋协会首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所副所长李家彪研究员说:“我们的装备既有自主研制的,也有引进的,总体上在世界上是领先的。”比如深海可视采样系统,人称“电视抓斗”,可将6000米海底的地形地貌图像传到考察船上,并可根据需要随时抓取海底表面的矿物样品,可保真采集海底水样。深海浅层岩芯取样钻机,也能让船上的人看到海底情况,并可在3000米深的海底较坚硬的岩石上钻取直径达60毫米、长度达500毫米的岩芯,在30度以下的坡上可自动调平。


    开展大洋考察


    为人类和平利用海洋做贡献


    曾任中国常驻国际海底管理局第一任副代表、中国大洋协会秘书长的毛彬研究员在接受记者采访时说,21世纪是全世界大规模开发利用海洋资源、扩大海洋产业、发展海洋经济的新时期。国际海底区域是人类共同继承的遗产,发展中的中国有义务积极发展大洋资源调查事业,提高大洋资源研究水平,为人类和平利用大洋资源做出贡献。


    中国大洋协会高级工程师周宁介绍,世界海洋科学研究成果表明,深海海底的多金属锰结核、富钴结壳、热液硫化物、深海生物及其基因资源等资源,具有很大的研究和开发价值。特别是热液区存在的生物及其基因资源,是国际科学研究的前沿和热点,一些发达国家已经由此形成了几十亿美元的产值,而它蕴含的市场开发潜力据估计可达几百亿美元。


    毛彬还认为:“进行大洋科学研究、探索,是一项具有探险性质的科学研究,是探索未知领域,认识自然的科学活动。同时,考察活动对树立我国政府在国际上的良好形象,维护我国的海洋权益等方面也具有积极的意义。”


    “大洋一号”环球远航,正逢纪念郑和下西洋600周年。对此,毛彬作了一番比较:“600年前,我国伟大的航海家郑和七下西洋,在世界航海史上留下了光辉的一页,600年后的今天,‘大洋一号’首次环球考察任务,将在《联合国海洋法公约》的法律框架下,探索海洋奥秘,开发海洋资源,以实际行动为人类和平利用海洋做出中国人民的贡献!”

链接

    ■国际海底区域面积约有2.517亿平方公里,占地球表面积的49%。

    科学发现表明,国际海底区域内蕴藏着丰富的战略金属、能源和生物资源,随着陆地资源的日趋减少与科学技术的发展,从20世纪中期开始,国际海底区域逐渐引起国际社会的关注。

    1982年《联合国海洋法公约》明确宣布,国际海底区域及其资源是全人类的共同继承财产,区域内资源的一切权利属于全人类。由《联合国海洋法公约》建立的专门组织——国际海底管理局(总部设在牙买加),代表全人类组织和控制国际海底区域内的活动和对资源进行管理。

    代表我国参与国际大洋开发与科学考察活动、组织实施大洋科学考察任务的机构是中国大洋矿产资源研究开发协会(简称中国大洋协会)。

    ■据介绍,《联合国海洋法公约》生效以后,世界各国对专属经济区以外的国际海底区域更加重视。美国正在讨论拟将海洋投入增加1倍,日本建造了比美国大三四倍的大洋钻探船,韩国也提出海洋开发的全球化与信息化目标。

    面对当前世界经济发达国家和我国周边国家大力调整海洋战略的新形势,随着我国国民经济和科学技术的发展,我国及时明确地提出了加快“走向深海大洋”的目标。

来源:中华网

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