在中國古代傳說中,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”里確實都是寶貝,大洋深處的海水、泥巴、顆粒物都是研究對象,如同龍宮里的寶貝一樣珍貴。
4月25日,“向陽紅09”船抵達南海海域第一個海洋調(diào)查作業(yè)站位,開始了2017年蛟龍?zhí)栐囼炐詰?yīng)用航次(中國大洋第38航次)第二航段首個作業(yè)站位的調(diào)查取樣。
科考隊員正在進行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時許,“向陽紅09”船經(jīng)過17個小時的風(fēng)雨兼程,抵達了首個作業(yè)站位。
急流和海浪拍打著船身,停泊在作業(yè)點的“向陽紅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員們早就已經(jīng)戴上安全帽,穿好工作服,抵達各自崗位,緊張忙碌地做著各項準備工作,投入第一場戰(zhàn)斗。
9時許,在“向陽紅09”船的前甲板,科考隊員有條不紊的配合下,一個重達200多公斤的CTD儀器很快被被推上了船舷邊,吊掛在一個巨大的紅色絞車鋼纜上,緩緩沉入了大海。
CTD三個字母是溫度、鹽度、深度的英文縮寫,這是一個測量海水溫度、鹽度、壓力、溶解氧的大型自動記錄系統(tǒng),由24個8升的采水瓶組成,每下降到一定的深度,采水瓶就會自動打開,采集海水樣品。同時,不同深度海水的多項“身體指標”也會實時在實驗室電腦中顯示,如同人們檢查身體的超聲波,非常先進。
監(jiān)測數(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)量也越來越多,CTD下降到距離海底50米時就開始回收,經(jīng)過近兩個小時的科考作業(yè),圓滿完成首個作業(yè)任務(wù)。
現(xiàn)場指揮部安全總監(jiān)、南海礦區(qū)試驗區(qū)選址及環(huán)境評價首席科學(xué)家楊耀民說,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),同時也可以為蛟龍?zhí)栂聺撚媱澃才盘峁┲匾沫h(huán)境數(shù)據(jù)支撐。
作業(yè)過程中,在海流和涌流的共同作用下,“向陽紅09”船已經(jīng)漂到距離遠作業(yè)站位5公里位置。隨著首個作業(yè)工作的結(jié)束,“向陽紅09”船緊接著又開足馬力返回原來的調(diào)查站位。
科考隊員正在進行箱式取樣器作業(yè)
箱式采泥:泥巴也是寶貝
“向陽紅09”船返回原來站位后,另一組科考隊員開始“接力”,立即進行箱式取樣器作業(yè),也就是通過“挖泥”采集海底沉積物。
其實,海面上看似平坦無垠,海底卻是迥然不同的另一個世界。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。箱式取樣器張開就像一個大嘴巴,一旦觸底就會自動打開,“啃”下海底的表層泥,再被緩緩地吊上來。
13時許,一名科考隊員操作絞車,將鋼纜穿過吊臂,與箱式取樣器連接。4名隊員用止蕩繩拴住箱式取樣器把手,兩名身穿安全繩的隊員拉開船舷上的側(cè)門,所有人一切準備就緒。
“開始下放”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,幾名隊員緊緊拽住止蕩繩,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。
兩個小時后,箱式取樣器回收到甲板,當裝地滿滿的取樣器打開的一瞬間,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,并嚴格按照取樣程序,小心翼翼地分揀樣品,把樣品裝箱封存。
科考隊員正在進行原位大體積過濾作業(yè)
大體積過濾作業(yè):大海撈針不容易
海上調(diào)查時間有限、任務(wù)繁重,科考隊會利用一切機會,盡可能地多做調(diào)查。這次在箱式取樣器作業(yè)過程中,科考隊員就在鋼纜上加掛了一臺原位大體積海水過濾器。
原位大體積海水過濾器是一款可在深海環(huán)境工作的大體積過濾采樣器,采用薄膜過濾器收集水體中的懸浮顆粒物,并記錄采樣時間、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?!眹液Q缶值诙Q笱芯克硌芯繂T孫棟說,南海海盆區(qū)遠離大陸,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?!巴ㄟ^控制過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。”
當箱式取樣器入水后,負責(zé)操作絞車的隊員暫停鋼纜下放,幾名科考隊員相互配合,合力抬起笨重的原位大體積過濾器,固定在鋼纜上。按照預(yù)先程序設(shè)定,在下潛到1500米深度時過濾器開始工作,40分鐘后完成采樣,隨鋼纜回收至甲板。
沒想到裝滿海水的過濾器格外重,緊靠一人根本無法拽到船上。見狀,在場的所有人儀器使勁往上拉,才把過濾器穩(wěn)穩(wěn)地拖到甲板上,送到實驗室進行冷藏保存。
國家海洋局第二海洋研究所副研究員王小谷是一名經(jīng)驗豐富的海洋底棲生物專家,他高興地說:“沒想到在短短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驗室進一步分析研究?!?王小谷說。(文/高悅)