向阳红01凯旋。
文/图 半岛全媒体记者 韩小伟 谷朝明 实习生 任展辉 报道 (署名除外)
半岛都市报5月18日讯 2017年8月28日从青岛出发,跨越印度洋、南大西洋、整个太平洋,历时263天,行程38600海里(71000余公里),5月18日,我国新一代具有无限航区及全天候观测能力的海洋综合科考船“向阳红01”圆满完成中国首次环球海洋综合科学考察,顺利返回青岛。绕地球一周、登极地——航次圆满完成了大洋、极地多项科考任务,取得了多项突破性成果,是“加快海洋强国建设”的一次重大实践,开启了我国深远海科考的历史新篇章。
中国首次环球海洋综合科学考察航次由大洋46航次(第一、二、三、五、六航段)和南极34航次(第四航段)两个部分组成,参航单位25个,参航船队员183人。该航次圆满完成了大洋、极地多项科考任务,实现了资源、环境、气候三位一体的高度融合,取得了多项突破性成果。
在海底资源方面,本航次深化认识了印度洋和东南太平洋富稀土沉积的分布范围及成矿规律,摸清了南大西洋热液硫化物的分布范围和规律。
在海底资源方面,本航次深化认识了印度洋和东南太平洋富稀土沉积的分布范围及成矿规律,摸清了南大西洋热液硫化物的分布范围和规律,为我国全面开展三大洋国际海底区域活动奠定了扎实基础,拓展了我国资源探查的新空间。
在海洋环境方面,本次环球科考覆盖我国大洋资源开发的重点区域、南极半岛陆架区及沿途大洋微塑料、大洋缺氧带和海洋酸化等的高密度和高发区,全程开展了与海洋生态和环境相关领域的调查研究,为未来资源开采、深海大洋保护、南极大陆架海洋划界和提升我国全球海洋环境治理能力,提供了重要科学支撑。
在海洋与气候方面,环球航次穿越东亚季风、南亚季风、非洲季风和澳洲季风等多个季风系统,对季风系统之间、季风与洋流之间、高低纬度之间的内在联系过程与机理进行了调查与研究。
中国首次环球海洋综合科学考察是为贯彻落实海洋强国战略,在“十三五”期间组织的第一个融合资源、环境、气候等多学科交叉的环球综合考察航次,在我国尚属首次,这也是“向阳红01”船交付使用以来首次执行的跨洋区、至极区的综合远洋考察航次。
“向阳红01”是我国新一代具有无限航区及全天候观测能力的海洋综合科考船,于2016年6月交付使用,满载排水量4980吨,船长99.8米,宽17.8米,续航力1.5万海里。
■意义
填补了多个海域调查的空白
“向阳红01”船的此次环球海洋综合科考,主要集中在人类认知比较薄弱的南半球,填补了多个海域调查的空白,取得了多项“首次”的累累硕果,超额圆满地完成了各项科考任务。通过本次系统的多学科综合科考,为进一步探索海洋奥秘、拓展海底资源的探查空间、深入开展海洋在全球气候变化中的作用、以及最新全球海洋环境热点问题研究积累了丰富的资料,为我国海洋科学的快速健康发展注入了新的强大动力和活力。
■经历
半夜来电吓一跳,原是发现富稀土
环球航次临时党委书记、五六航段领队、海洋一所党委书记乔方利介绍,本次环球科考成果很多,总结前三大科考成果,分别是海底矿产资源、南极考察和环境领域的突破。其中,环境领域涵盖了世界关注的热点问题,比如微塑料和海洋垃圾,海洋微塑料是指粒径很小的塑料颗粒以及纺织纤维,很多微塑料可达微米乃至纳米级,肉眼不可见,因此被称为海洋中的“PM2.5”。本次航次在中国近海、印度洋、大西洋、太平洋及南极区域均发现了海洋微塑料的存在。
印度洋 调查深海稀土
“向阳红01”船从青岛起航后,于当年10月6日抵达南非开普敦港进行油料补给和人员轮换,本航段在海上航行及作业时间共40天。我国是目前国际上唯一在印度洋发现大面积富稀土沉积的国家。本航次第一航段,“向阳红01”承载着科研人员,在恶劣的海况下对中印度洋海盆区开展了深海稀土加密调查,在我国前期发现的稀土超常富集区内,进一步圈划出稀土超常富集核心区域,较精密估算了中印度洋海盆远景区稀土的资源潜力,使我国成为目前对印度洋深海稀土调查研究程度最高的国家。
这一航段中在调查区和走航途中开展了水文气象、地球物理、生物生态、微塑料等多学科综合调查,布放了我国自主研发的“白龙浮标”,收集了宝贵的样品和资料,为评估印度洋的海洋环境、生物生态和气候变化提供了重要数据。
南大西洋 采到“红石头”
环球航次第二、三航段工作区域在南大西洋,主要进行包括海底热液硫化物、生物生态、海洋化学及物理海洋等综合调查。“向阳红01”船于2017年10月8日离开南非开普敦港,奔赴南大西洋中脊开展硫化物资源和环境调查工作。
迄今为止,南大西洋中脊绝大多数的热液区和热液异常点都是我国发现和命名的。第二、三航段在南大西洋700公里长的洋中脊海域开展了热液硫化物精细调查,并取得重大进展。在调查区发现多处矿化异常,获取了大量热液硫化物样品,包括大型热液烟囱体及重达3吨的块状硫化物。就此,我国成为目前对南大西洋中脊热液硫化物调查研究程度最高的国家。
18日上午,在“向阳红01”母港码头,3吨重的“红石头”非常显眼,不少人过去与它合影留念。据了解,科考队员于当地时间2017年11月29日21时开始第三航段首站电视抓斗作业,并在12个小时内高效完成了3站取样作业,获取了块状硫化物和热液“烟囱体”样品。在第三站作业中,科考队员与船舶操纵人员配合,通过调整船舶位置,在2600米深的海底选取了高质量硫化物样品。这个块状硫化物样品长、宽、高分别为1.9米、1.3米、1.1米,表面呈红褐色。专家认为,这个块状硫化物样品重约3吨,说明它所在的这片海底热液区非常古老,它有助于科研人员研究海底热液活动及产物的空间分布特征和演化规律等。
南极 都是新纪录
“向阳红01”船在第四航段主要集中在我国南极科考比较薄弱的大西洋扇区。46天的南极之行,“向阳红01”船克服了天气恶劣、环境生疏、浮冰肆虐等重重困难,与“雪龙”船联合执行中国第34次南极科学考察。环球航次临时党委书记、五六航段领队、海洋一所党委书记乔方利介绍,此次“大洋”与“极地”结合起来,第一次在我国历史上实现了两船同步考察。
经过对大西洋扇区进行了大范围“体检”,科考队员开创了12项“首次”。其中,首次发现天然气水合物形成与海底热液活动密切相关的直接地质与地球物理证据,也就是热液与冷泉并存。国家海洋局第一海洋研究所所长李铁刚介绍,过去研究热液与冷泉是分开的,因为两者很多情况下都不在一起。在南极一海域,科考队员采集到热液活动和冷泉活动产物,两种样品相距仅200米左右,且处在同一地质构造,说明这里有热液和冷泉共生的系统,“实际上这两个在成因上互为因果。”李铁刚说。
热液和冷泉是近年来国际海洋科研热点,因为热液区和冷泉区不仅有非常特殊的化能生态系统,而且热液区和冷泉区有丰富资源,热液堆积而成的“黑烟囱”有金、银、铜、锌、铅等金属,冷泉的产物之一就是天然气水合物,即可燃冰。
东南太平洋 “吓一大跳”
第五、六航段有着我国考察历史上里程碑式贡献:在东南太平洋深海盆地初步选划出了面积约150万平方公里的富稀土沉积区,这是国际上首次在东南太平洋海域发现大范围富稀土沉积,刷新了我国和国际上深海稀土资源的调查研究的新纪录,使我国成为目前对东南太平洋深海稀土调查研究成度最高的国家。
环球航次第五航段首席、大洋46航次首席科学家石学法介绍,在进行稀土资源调查研究前,是经过反复论证后进行预测,然后前往该区域实地探测。有一天当地凌晨3点左右,石学法的电话突然响起,“这个时间很少有电话,听到铃声吓了一跳,以为设备出了问题。”接听了电话,一个激动的声音说:发现了褐色黏土。因为大部分富稀土在褐色黏土里,但有褐色黏土不一定有富稀土。石学法马上赶到现场,指导取样检测工作。现场的科考队员都很激动,经过科学检测,确定的确是富稀土。在东南太平洋多个站位发现了疑似微塑料的纤维、颗粒和碎片。在海洋化学和生物生态方面,系统获得了调查区和走航区的生物生态资料,填补了我国在东南太平洋区域的资料空白。
