大洋四十九航次第四航段科考任務完成三分之二
5月的西南印度洋,時而狂風大作,時而晴空萬里。善變的天氣和海況并沒有影響中國大洋49航次第四航段的科考進程。
“目前,該航段完成任務近三分之二,我們在西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區的‘斷橋’‘玉皇’‘龍旂’熱液區開展綜合異常調查,為2019年中國需完成50%的區域放棄提供基礎;同時開展生物拖網、CTD等環境綜合調查,彌補非活動硫化物區生物和環境調查的空白。”第四航段首席科學家倪建宇向科技日報記者介紹。
有人說,大洋科考就是人類器官的延伸。通過探海設備,科考隊員把“眼睛”“雙手”伸向了2000米以下的印度洋深處。
“看”:水下放風箏,尋覓新的熱液“寶藏”
和陸地一樣,海底也溝壑縱橫,山巒起伏。而正是這些溝谷可能蘊藏著硫化物等礦藏。科考隊員通過觀察海底地貌的設備——海底攝像拖體來“尋寶”。
海底攝像拖體外形就像一個結實的鐵籠子,里面裝著照相機、攝像機以及CTD等傳感器。科考隊員用長長的電纜將其布放到海底,慢速拖曳,好似水下放風箏。隊員通過船上的控制設備就可以觀察海底的狀況,大家形象地稱之為看海底直播。
厚厚的沉積物,成群的巖石,游弋的生物……通過實時傳回的影像,大家可以一覽海底世界,并從中找到線索,鑒別出要尋找的熱液硫化物等礦藏。“由于熱液硫化物的分布區域有限,只有通過大范圍的搜索才能尋找到,因此我們會在硫化物可能出現的地方布設大量的測線,像掃地一樣用攝像拖體仔細掃視一遍,這也是此航段的主要工作。”倪建宇說,當然,除了發現硫化物以外,科考隊還會觀察海底的地貌形態,把各種海底的地質現象標注,完成該區域的海底地質分布圖,這和陸地上的區域地質填圖類似,可為今后的海底采樣調查提供基礎。
“目前我們已經完成了西南印度洋多金屬硫化物資源勘探合同區的‘駿惠’熱液區和喬岳海山等海區的異常探測工作,共完成熱液異常探測測線兩百多公里。”倪建宇說。
“抓”:沉積物、巖石和深海生物盡收囊中
測線之后,就要對疑似異常的區域進行定點取樣,以驗證拖曳觀察時的判斷。這時,電視抓斗就要隆重登場了。
電視抓斗是專門用來采集海底巖石和沉積物樣本的采樣設備。其工作就是模擬雙手捧物的動作機理,通過兩半斗向下閉合抓起物體,仿似把手延長至幾千米深的海底取物。電視抓斗有一雙“眼睛”——攝像頭,能對海底攝像并將視頻信息實時傳回母船,操作手通過監視器就可以清晰地觀察海底情況,以控制何時何地抓。
“電視抓斗可下放至6000米深的海底,每次最多可以抓取兩噸的巖石或沉積物樣品。”取樣視像組成員李緒民說,工作人員通過甲板監視系統操作斗體開合抓取。李緒民說,電視抓斗合攏力強,可以抓取比自身塊頭大的硫化物礦石。
抓斗抓回樣品到甲板后,地質組和生物組分別對巖石、沉積物或生物樣品進行處理保存。“地質取樣將為合同區區域地質和礦化異常調查提供基礎。目前,第四航段已完成4次抓斗作業。”倪建宇說。
“撈”:到大洋深處取水 給海水全面“體檢”
“CTD出水!”每當“向陽紅10”科考船右舷A架吊上來一個圓柱形的設備,化學組成員就要忙活了,他們要處理大洋深處取來的海水樣品。
大家管這臺取水設備叫CTD,又名溫鹽深儀。它是海洋觀測中最傳統、應用最廣泛的海洋調查設備,它攜帶24個梅花狀排列的采水瓶,進行海水樣品的采集,用來測量海水溫度、鹽度(電導率)、深度等數據,并通過擴展攜帶的濁度、甲烷等傳感器,探測海水中其他參數的異常,以反映水體中的熱液活動。
“設備投放前,科考隊員依據海洋化學規范和實際水深設定取水深度,甲板控制系統實時顯示CTD下放的深度,并釋放對應的采水瓶采集海水,實現‘量身定制’。”化學組成員程榮說。
幾千米深的海水如何采集?科考船實驗室主任張登介紹:“CTD在布放過程中,由于采水瓶兩頭瓶蓋是打開的,水自然灌入瓶中,在到達預定深度后,工作人員可以通過電腦操控其取水:按下按鈕給采水瓶的電磁閥一個釋放信號,兩頭瓶蓋緊緊蓋上,水樣就采集好了。”
程榮介紹,海水采集后,需要在船載化學實驗室分別進行海水的溶解氧、pH值及總堿度的測定。溶解氧因容易受大氣影響,需第一時間用試劑固定后用滴定儀滴定;用pH計進行海水pH值及堿度的測量;用濾膜去除海水中的碎屑顆粒,采集過濾后的水樣冷凍保存后,用于營養鹽以及其他離子的分析。
6月已至,大洋科考,期待更精彩的表現。
(新媒體責編:wb001)
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