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在深海連續(xù)觀測379天 創(chuàng)多項紀錄的錨系經(jīng)歷了什么
2018-01-25 09:58:55 來源: 科技日報
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  379天,3千米深處 創(chuàng)多項紀錄的錨系經(jīng)歷了什么

  中國大洋49航次科考人員近日在西南印度洋成功回收一套深海環(huán)境觀測錨系。這套在深海連續(xù)觀測379天后回收的錨系,創(chuàng)造了我國開展西南印度洋調(diào)查以來的多項之最:錨系長度最長、錨系設(shè)計結(jié)構(gòu)最復雜、觀測儀器數(shù)量最多、連續(xù)觀測時間最長。379天,創(chuàng)造多項紀錄的錨系在西南印度洋3000米深處經(jīng)歷了什么?

  海底熱液活動最合適的觀測手段

  大洋49航次第一航段首席助理王淵告訴科技日報記者,海洋錨系是通過重塊錨定在海底指定位置,根據(jù)不同的觀測目標,科學家會選用不同的觀測傳感器和采樣設(shè)備安裝在觀測框架的不同深度,實現(xiàn)立體多參數(shù)觀測的目標。

  此次布放,選擇在該合同區(qū)的“龍旂”活動熱液區(qū)西側(cè)一公里處,布放水深約為2900米。海底熱液活動是普遍存在大洋中脊和弧后盆地擴張中心的地質(zhì)現(xiàn)象,也是科研人員了解地球內(nèi)部信息和深海環(huán)境的重要窗口,是研究地球早期生命起源的天然實驗室。

  王淵解釋,受地球深部構(gòu)造活動、海水動力過程等無明顯周期性因素影響,長周期定點觀測是研究海底熱液活動的最佳方式,海洋錨系觀測被認為是最合適的觀測手段之一。當然,風險與機遇并存,西南印度洋洋中脊熱液區(qū)所在海域距離我國遙遠且海況惡劣,觀測期間錨系完全脫離船只,面臨較大的丟失風險。

  王淵介紹,相較以往在西南印度洋洋中脊布放的錨系,本套錨系結(jié)構(gòu)要復雜得多:在錨系固定間距搭載了13臺溫鹽深儀,用于觀測熱液羽狀流所在海水的溫度、鹽度和壓力的時空變化特征;在熱液羽狀流可能出現(xiàn)的層位搭載了4臺海水濁度計,用于捕捉熱液羽狀流信號,判定熱液羽狀流所在深度和擴散厚度;錨系的多個水層布設(shè)了5臺海水流速儀,可以記錄海水流速變化特征;在離底60米和200米搭載了兩臺沉積物捕獲器,可采集熱液羽狀流中的顆粒物樣品;錨系的最底端分別搭載了1套生物誘捕裝置和1套水聽器,用于收集熱液特有生物樣品和記錄熱液區(qū)深部構(gòu)造活動的相關(guān)數(shù)據(jù)。

  復雜結(jié)構(gòu)增加布放和回收難度

  “龍旂”活動熱液區(qū)是我國發(fā)現(xiàn)的第一個活動熱液區(qū),也是世界上第一個超慢速擴張洋脊上的活動熱液區(qū)。根據(jù)前期調(diào)查顯示,該熱液區(qū)主要由兩處熱液噴口群組成,既存在活動熱液區(qū),也存在熱液彌散區(qū),區(qū)域內(nèi)存在大量熱液生物群落,熱液活動影響范圍較大,是絕佳的研究海底典型熱液活動過程的場所。

  本套錨系結(jié)構(gòu)是根據(jù)以往在“龍旂”熱液區(qū)布放的多套錨系所獲取的數(shù)據(jù)綜合分析設(shè)計的,復雜的結(jié)構(gòu)大大增加了布放和回收時的難度。

  王淵表示,本套錨系采用了雙聲學釋放器并聯(lián)的脫鉤上浮方式,只要有一臺聲學釋放器接收到聲學命令即可完成脫鉤動作,這一定程度上提高了錨系的回收成功率。(記者 陳 瑜)

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