我國「南海深部計劃」進入衝刺階段，南海的「前世今生」將被扒得「一乾二淨」

2013年，同濟大學海洋與地球科學學院教授周懷陽「圓了多年一個夢」，成為我國首位搭乘7000米級載人潛水器「蛟龍」號深潛南海考察的科學家。

5年後的今天，57歲的他再次出發，坐標仍是南海，不同的是，這次作為航次首席科學家，他與來自國內9個高校、科研院所的21位科學家一起，搭乘「嘉庚」號，藉助租用的加拿大ROPOS遙控機器人，未來一個月將在南海的東北部與中部，針對冷泉、沉積和海山開展科學考察，並在國內嘗試首次深海直播。

「國家自然科學基金委支持的『南海深部過程演變重大研究計劃』（簡稱『南海深部計劃』）進入衝刺階段，本航次應該是計劃收官前最後一次使用無人深潛器科考。」周懷陽說，預計到2018年底大計劃結束時，南海有望成為國際上研究最為深入和全面的邊緣海之一。

聚焦三大目標

冷泉，是從海底冒出的流體，以水、甲烷、二氧化碳、硫化氫與碳氫化合物為主要成分，但實際溫度並不低，與周圍海水溫度基本一致，主要分布在大陸邊緣海的陸坡附近。

與以光合作用為基礎的生態系統不同，在冷泉這種極端環境中，依靠化學合成作用生產有機質的微生物構成了冷泉生態系的食物鏈基礎。冷泉因此成為地球科學以及生命科學研究的熱點之一。

沉積物被比作南海的「肉」，南海有的地方至少有十幾公里的沉積物，一層一層的沉積物記錄了整個南海的環境變化。

南海的海山基本是在南海停止擴張之後形成的，但海山物質來源與南海海殼是什麼樣的關係，至今不清楚。南海一些海山上已發現鐵錳結核結殼的存在，但鐵錳結核結殼到底是如何分布的？需要通過具有高分辨能力的深潛觀測才能有所認識。

周懷陽說，本航次圍繞冷泉系統、海山和深海沉積三大主題，開展水下原位觀測和採樣，研究內容主要包括開展冷泉地質地球化學和底棲生物生態系統的觀測、採樣和原位實驗；開展海山岩石、鐵錳結核結殼和海山生物的觀測、採樣和原位實驗；開展海底沉積動力學的觀測、採樣和原位實驗。

「本航次任務經過了很多科研人員和『南海深部計劃』專家組長達兩年多的多次討論和論證。」周懷陽告訴記者，特別是2016年以來，在國家多個部門的大力支持下，「南海深部計劃」又成功實施了大洋鑽探的兩個航次（IODP367/368），取得的一系列重大發現對原有的觀念和認識提出了新的疑問和挑戰，大家更加深切地意識到，迫切需要在2013年「蛟龍」號南海首次科學試驗航次初步成果的基礎上，開展進一步的深潛航次。

首次嘗試深海直播

自上世紀八十年代以來，國際科學深潛已經形成載人潛水器（HOV）、遙控水下機器人（ROV）和自主水下機器人（AUV）互相補充的局面。

隨本航次出征的ROPOS遙控機器人屬於ROV，在深海科考與工程應用方面，該潛水器已有幾十年的工作經驗，除被加拿大國內的科研與工程單位使用外，也有很多在美國、歐洲、亞洲使用的經驗。

針對不同區域和目標，ROPOS採用多種水深工作模式，分別配有1000米級、3000米級和5000米級裝備，除了兩個機械手，還具有先進的高清攝像機、高靈敏度全畫幅12.1萬像素數碼相機和功率為3700W的深海照明系統，可採用24小時連續水下工作的方式開展作業。

「通過ROPOS與船聯接的同軸纜，可以將海底信息實時傳輸到船上，通過點對點或者網路的方式，陸地上的觀眾可以觀看海底實況和遙控機器人在海底採樣和觀測實況。」周懷陽說。

他同時認為，如果航次能夠成功實施，在深化對南海的科學認識之外，也將促進我國有人或無人潛水器工作效率和協作方式的提高。

已取得一系列重大創新性認識

作為地球上低緯度最大的邊緣海，南海地處全球最高的珠穆朗瑪峰和全球海洋最深的馬里亞納海溝之間，位於全球最大的海洋板塊（太平洋板塊）、全球最大的大陸板塊（歐亞板塊）以及菲律賓海板塊等多板塊匯聚之處。特殊的地理位置，使南海研究對氣候變化、板塊構造、地質災害等研究都具有重大意義。

2011年，我國海洋科學領域迄今最重大的基礎性綜合研究計劃——南海深部計劃啟動。

8年來，科研人員從構造、沉積和流體生物地球化學3個方面，全面剖析南海的前世今生。

計劃開始以來，我國國內參與該計劃的三十多個單位、400多位重要科研骨幹廣泛應用世界上最先進的技術手段，開展南海海盆的起源、形成過程和現代過程的研究，在南海形成歷史和方式、海底流體活動、沉積過程和古海洋環境演化等方面取得了一系列重大的創新性認識。

來源：科技日報

編輯：左常睿

審核：管晶晶

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