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向陽紅01凱旋。
文/圖 半島全媒體記者 韓小偉 谷朝明 實習生 任展輝 報道 (署名除外)
半島都市報5月18日訊 2017年8月28日從青島出發,跨越印度洋、南大西洋、整個太平洋,歷時263天,行程38600海里(71000余公里),5月18日,我國新一代具有無限航區及全天候觀測能力的海洋綜合科考船“向陽紅01”圓滿完成中國首次環球海洋綜合科學考察,順利返回青島。繞地球一周、登極地——航次圓滿完成了大洋、極地多項科考任務,取得了多項突破性成果,是“加快海洋強國建設”的一次重大實踐,開啟了我國深遠海科考的歷史新篇章。
中國首次環球海洋綜合科學考察航次由大洋46航次(第一、二、三、五、六航段)和南極34航次(第四航段)兩個部分組成,參航單位25個,參航船隊員183人。該航次圓滿完成了大洋、極地多項科考任務,實現了資源、環境、氣候三位一體的高度融合,取得了多項突破性成果。
在海底資源方面,本航次深化認識了印度洋和東南太平洋富稀土沉積的分布范圍及成礦規律,摸清了南大西洋熱液硫化物的分布范圍和規律。
在海底資源方面,本航次深化認識了印度洋和東南太平洋富稀土沉積的分布范圍及成礦規律,摸清了南大西洋熱液硫化物的分布范圍和規律,為我國全面開展三大洋國際海底區域活動奠定了扎實基礎,拓展了我國資源探查的新空間。
在海洋環境方面,本次環球科考覆蓋我國大洋資源開發的重點區域、南極半島陸架區及沿途大洋微塑料、大洋缺氧帶和海洋酸化等的高密度和高發區,全程開展了與海洋生態和環境相關領域的調查研究,為未來資源開采、深海大洋保護、南極大陸架海洋劃界和提升我國全球海洋環境治理能力,提供了重要科學支撐。
在海洋與氣候方面,環球航次穿越東亞季風、南亞季風、非洲季風和澳洲季風等多個季風系統,對季風系統之間、季風與洋流之間、高低緯度之間的內在聯系過程與機理進行了調查與研究。
中國首次環球海洋綜合科學考察是為貫徹落實海洋強國戰略,在“十三五”期間組織的第一個融合資源、環境、氣候等多學科交叉的環球綜合考察航次,在我國尚屬首次,這也是“向陽紅01”船交付使用以來首次執行的跨洋區、至極區的綜合遠洋考察航次。
“向陽紅01”是我國新一代具有無限航區及全天候觀測能力的海洋綜合科考船,于2016年6月交付使用,滿載排水量4980噸,船長99.8米,寬17.8米,續航力1.5萬海里。
■意義
填補了多個海域調查的空白 “向陽紅01”船的此次環球海洋綜合科考,主要集中在人類認知比較薄弱的南半球,填補了多個海域調查的空白,取得了多項“首次”的累累碩果,超額圓滿地完成了各項科考任務。通過本次系統的多學科綜合科考,為進一步探索海洋奧秘、拓展海底資源的探查空間、深入開展海洋在全球氣候變化中的作用、以及最新全球海洋環境熱點問題研究積累了豐富的資料,為我國海洋科學的快速健康發展注入了新的強大動力和活力。
■經歷
半夜來電嚇一跳,原是發現富稀土 環球航次臨時黨委書記、五六航段領隊、海洋一所黨委書記喬方利介紹,本次環球科考成果很多,總結前三大科考成果,分別是海底礦產資源、南極考察和環境領域的突破。其中,環境領域涵蓋了世界關注的熱點問題,比如微塑料和海洋垃圾,海洋微塑料是指粒徑很小的塑料顆粒以及紡織纖維,很多微塑料可達微米乃至納米級,肉眼不可見,因此被稱為海洋中的“PM2.5”。本次航次在中國近海、印度洋、大西洋、太平洋及南極區域均發現了海洋微塑料的存在。
印度洋 調查深海稀土 “向陽紅01”船從青島起航后,于當年10月6日抵達南非開普敦港進行油料補給和人員輪換,本航段在海上航行及作業時間共40天。我國是目前國際上唯一在印度洋發現大面積富稀土沉積的國家。本航次第一航段,“向陽紅01”承載著科研人員,在惡劣的海況下對中印度洋海盆區開展了深海稀土加密調查,在我國前期發現的稀土超常富集區內,進一步圈劃出稀土超常富集核心區域,較精密估算了中印度洋海盆遠景區稀土的資源潛力,使我國成為目前對印度洋深海稀土調查研究程度最高的國家。
這一航段中在調查區和走航途中開展了水文氣象、地球物理、生物生態、微塑料等多學科綜合調查,布放了我國自主研發的“白龍浮標”,收集了寶貴的樣品和資料,為評估印度洋的海洋環境、生物生態和氣候變化提供了重要數據。
南大西洋 采到“紅石頭” 環球航次第二、三航段工作區域在南大西洋,主要進行包括海底熱液硫化物、生物生態、海洋化學及物理海洋等綜合調查。“向陽紅01”船于2017年10月8日離開南非開普敦港,奔赴南大西洋中脊開展硫化物資源和環境調查工作。
迄今為止,南大西洋中脊絕大多數的熱液區和熱液異常點都是我國發現和命名的。第二、三航段在南大西洋700公里長的洋中脊海域開展了熱液硫化物精細調查,并取得重大進展。在調查區發現多處礦化異常,獲取了大量熱液硫化物樣品,包括大型熱液煙囪體及重達3噸的塊狀硫化物。就此,我國成為目前對南大西洋中脊熱液硫化物調查研究程度最高的國家。
18日上午,在“向陽紅01”母港碼頭,3噸重的“紅石頭”非常顯眼,不少人過去與它合影留念。據了解,科考隊員于當地時間2017年11月29日21時開始第三航段首站電視抓斗作業,并在12個小時內高效完成了3站取樣作業,獲取了塊狀硫化物和熱液“煙囪體”樣品。在第三站作業中,科考隊員與船舶操縱人員配合,通過調整船舶位置,在2600米深的海底選取了高質量硫化物樣品。這個塊狀硫化物樣品長、寬、高分別為1.9米、1.3米、1.1米,表面呈紅褐色。專家認為,這個塊狀硫化物樣品重約3噸,說明它所在的這片海底熱液區非常古老,它有助于科研人員研究海底熱液活動及產物的空間分布特征和演化規律等。
南極 都是新紀錄 “向陽紅01”船在第四航段主要集中在我國南極科考比較薄弱的大西洋扇區。46天的南極之行,“向陽紅01”船克服了天氣惡劣、環境生疏、浮冰肆虐等重重困難,與“雪龍”船聯合執行中國第34次南極科學考察。環球航次臨時黨委書記、五六航段領隊、海洋一所黨委書記喬方利介紹,此次“大洋”與“極地”結合起來,第一次在我國歷史上實現了兩船同步考察。
經過對大西洋扇區進行了大范圍“體檢”,科考隊員開創了12項“首次”。其中,首次發現天然氣水合物形成與海底熱液活動密切相關的直接地質與地球物理證據,也就是熱液與冷泉并存。國家海洋局第一海洋研究所所長李鐵剛介紹,過去研究熱液與冷泉是分開的,因為兩者很多情況下都不在一起。在南極一海域,科考隊員采集到熱液活動和冷泉活動產物,兩種樣品相距僅200米左右,且處在同一地質構造,說明這里有熱液和冷泉共生的系統,“實際上這兩個在成因上互為因果。”李鐵剛說。
熱液和冷泉是近年來國際海洋科研熱點,因為熱液區和冷泉區不僅有非常特殊的化能生態系統,而且熱液區和冷泉區有豐富資源,熱液堆積而成的“黑煙囪”有金、銀、銅、鋅、鉛等金屬,冷泉的產物之一就是天然氣水合物,即可燃冰。
東南太平洋 “嚇一大跳” 第五、六航段有著我國考察歷史上里程碑式貢獻:在東南太平洋深海盆地初步選劃出了面積約150萬平方公里的富稀土沉積區,這是國際上首次在東南太平洋海域發現大范圍富稀土沉積,刷新了我國和國際上深海稀土資源的調查研究的新紀錄,使我國成為目前對東南太平洋深海稀土調查研究成度最高的國家。
環球航次第五航段首席、大洋46航次首席科學家石學法介紹,在進行稀土資源調查研究前,是經過反復論證后進行預測,然后前往該區域實地探測。有一天當地凌晨3點左右,石學法的電話突然響起,“這個時間很少有電話,聽到鈴聲嚇了一跳,以為設備出了問題。”接聽了電話,一個激動的聲音說:發現了褐色黏土。因為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。石學法馬上趕到現場,指導取樣檢測工作。現場的科考隊員都很激動,經過科學檢測,確定的確是富稀土。在東南太平洋多個站位發現了疑似微塑料的纖維、顆粒和碎片。在海洋化學和生物生態方面,系統獲得了調查區和走航區的生物生態資料,填補了我國在東南太平洋區域的資料空白。
