海龙号
“可上九天揽月,可下五洋捉鳖。”随着一声响亮的汽笛,5600吨“大洋一号”驶出广州黄埔长洲码头,开始第三次环球科考之旅——从南海进印度洋,绕好望角到大西洋,过巴西、厄瓜多尔,穿越巴拿马运河进太平洋,预计明年12月18日返回青岛港——走遍除北冰洋外的所有大洋,搭载431位科考队员,历时376天,航程约4.5万海里。
“2005年,中国才有了首次环球科考,去年是第二次,这次是迄今为止中国规模最大的一次远洋科考。”海洋二所研究员、大洋科考首席科学家陶春辉说,如果说首次环球科考是探索之旅,第二次就是发现之旅,这一次可以叫做勘探之旅。
大海捞针找“黑烟囱”
陶春辉一直致力于研究海底的独特地质现象——“黑烟囱”。陶春辉在第19、20、21次大洋科考担任首席科学家期间,一共发现了16个“海底黑烟囱”,是中国发现“海底黑烟囱”的第一人。
“海底黑烟囱是发现生命起源和大洋演变的重要证据。”陶春辉说,寻找“海底黑烟囱”对一个国家来说,有着相当重要的科研意义,这种黑色的物质几乎包含了我们工业社会需要的所有东西。电子工业需要的铜,钢厂需要的镍和锌,制造纯平显示器需要的铟,甚至还有贵重金属黄金,都可以在黑烟囱中找到。
但寻找“海底黑烟囱”是名副其实的大海捞针。
地壳运动在深海底部形成巨大山脉,叫做大洋中脊。陶春辉说,在大洋中脊上,大约每隔100公里,才有一个烟囱群,而一个烟囱群不过方圆几米,“哪怕有精确的经纬坐标,都不一定能找到,因为几千米深的海底,没有一丝光亮。”陶春辉说。
“海底是‘漏’的,有下去的水,有上来的水。上来的水中,热的叫热液。”陶春辉说,“深海热液不但会形成‘黑烟囱’,还会在其周围形成特殊的生态系统,它是一个不靠阳光、不靠光合作用,而是依靠地球内部热量进行化学合成作用的‘黑暗生物群’,有虾、有蟹,还有蠕虫。”
科学家推测地球形成初期,可能也和这样的环境相似,那么这种热液区是不是蕴藏了生命起源的奥秘呢?
给“黑烟囱”做体检
“从发现到勘探,中国的大洋科考靠的就是高新技术的应用。”陶春辉说,22航次的大洋科考,在大洋一号上装备了很多最新的尖端武器,“海龙号”就是其中之一。
海龙号是个遥控的无人潜水器(ROV),人们习惯性地叫它“深海机器人”,别看它是个重达3.5吨的巨无霸,到了海底就无比灵巧,而且最深能潜到海底3500米。
“它是目前我国下潜深度最大、功能最强的深海机器人。”大洋调查设备技术管理中心深海机器人工程师崔运璐说,有了它,深海科考不再为“看得见摸不着”而苦恼,技术人员可以在船上遥控海龙号的两只机械手,抓几吨重的矿石,或者逮深海里的螃蟹,就跟人手一样灵活。
“电法勘探”有些过于专业,陶春辉用了个形象的比喻:它就像一台B超机,在海底给黑烟囱做体检。“在海底发现了金属矿藏,埋了有多厚,就得用电法。靠缆绳拉着,它能潜下6千米深的地方,而且可以被大洋一号拉着在海底做冲浪。”陶春辉说,一趟跑下来,沿途海底埋了多少宝贝,是铜、是铁、还是金银,它全都知道。
在南印度洋,海洋二所自主研发的深海浮标,将成为我国首个远洋观测站。在一年时间里,当地的风速、风向、气温、气压,海水温度、盐度、深度,海流等数据,它将实时向卫星传送,再传回位于杭州的监控中心。
“利用浮标上的太阳能板提供自主电力,数据透过卫星通讯系统每隔几小时传送,建立我们自己的数据库。”海洋二所遥感中心研究员董如洲说,这个重达2.5吨的铁疙瘩,能经受17级超强台风,如果实验成功,今后将在几大洋都撒下这样的观测站。