“蛟龍”號(hào)十潛深淵區(qū)探尋哪些科學(xué)奧秘？

寧德網(wǎng)

新華社消息 搭載“蛟龍”號(hào)載人潛水器和科考人員的“向陽紅09”科考船將于22日抵達(dá)馬里亞納海溝作業(yè)區(qū)，正式開展中國(guó)大洋38航次第三航段科學(xué)調(diào)查。未來20天內(nèi)，“蛟龍”號(hào)預(yù)計(jì)在馬里亞納海溝和雅浦海溝深淵區(qū)進(jìn)行10次大深度下潛。

位于6000米水深以下極端生態(tài)環(huán)境的深淵區(qū)，是目前探索最少的海底世界。“蛟龍”號(hào)此次在深淵區(qū)將探尋哪些科學(xué)奧秘？中國(guó)科學(xué)家將向哪些科學(xué)目標(biāo)挺進(jìn)？新華社記者21日就以上問題采訪了本航段兩位首席科學(xué)家——彭曉彤和陳新華。

探究海洋最深處發(fā)生的生命過程與生命演化

“深淵環(huán)境以壓力大、溫度低、無光黑暗、構(gòu)造活躍、地震密集、生命奇特為特點(diǎn)，代表了地球上非常獨(dú)特的海洋極端環(huán)境。”本航段首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所研究員彭曉彤說，近年來，隨著深淵探測(cè)技術(shù)瓶頸被逐步突破，深淵科學(xué)正在成為國(guó)際地球科學(xué)、尤其是海洋科學(xué)中蘊(yùn)含重大突破的最新前沿領(lǐng)域。

中國(guó)科學(xué)院設(shè)立的“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)”先導(dǎo)專項(xiàng)，科學(xué)目標(biāo)便是在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者深淵”開展深淵科考，并結(jié)合室內(nèi)深淵環(huán)境模擬試驗(yàn)，重點(diǎn)開展深淵生物、環(huán)境和地質(zhì)等綜合性學(xué)科領(lǐng)域的前瞻性科學(xué)研究，探討深淵生命、地質(zhì)、環(huán)境之間的協(xié)同演化關(guān)系。

彭曉彤說，本航段將利用“蛟龍”號(hào)大深度、定點(diǎn)作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者深淵”下潛，采集高質(zhì)量的深淵微生物、底棲動(dòng)物、沉積物、巖石、海水和氣體樣品，獲取高清視頻資料和多參數(shù)環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)回收一套去年布設(shè)的6000米級(jí)氣密性取樣器。

據(jù)介紹，在去年進(jìn)行的中國(guó)大洋37航次科考中，彭曉彤所在的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝進(jìn)行了9次下潛，本航段將繼續(xù)依靠“蛟龍”號(hào)完成以下目標(biāo)：獲取馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者深淵”底層水體基本環(huán)境特征和了解底層水體中氣體分布規(guī)律；獲取馬里亞納海溝南坡和北坡6000米級(jí)海底區(qū)域基本地質(zhì)地球化學(xué)特征，認(rèn)識(shí)深淵底部沉積物質(zhì)來源和地質(zhì)活動(dòng)規(guī)律；獲取馬里亞納海溝底部微生物與大生物群落結(jié)構(gòu)的空間演替規(guī)律，認(rèn)識(shí)深淵底部生命演化與環(huán)境適應(yīng)機(jī)制。

5潛雅浦海溝完成3大調(diào)查任務(wù)

全球最深的海溝，多分布在西太平洋地區(qū)，馬里亞納海溝和雅浦海溝是其中的兩條。前者最深處超過1.1萬米，是世界最深的地方；后者北端與馬里亞納海溝相接，最深點(diǎn)也達(dá)到了8527米。

陳新華說，雅浦海溝深淵區(qū)有著極端高壓、低溫、無光照及相對(duì)封閉的生態(tài)特征，生存著大量特有物種，同時(shí)保存著一些“活化石”物種，是研究生命演化的天然實(shí)驗(yàn)室。

“我們的科研目標(biāo)，是利用‘蛟龍’號(hào)查明雅浦海溝特定區(qū)段不同水深帶生物群落的組成、分布和差異，揭示超深淵生物極端環(huán)境適應(yīng)性和不同的空間分布機(jī)制。同時(shí)，明確碳、氮、磷等關(guān)鍵元素和海底甲烷等氣體釋放對(duì)雅浦海溝微生物群落分布及能量供給的影響。此外，獲取一批超深淵生物特殊功能分子，挖掘其應(yīng)用潛力。”陳新華說。

據(jù)介紹，本航段“蛟龍”號(hào)將在雅浦海溝作業(yè)區(qū)進(jìn)行5次下潛，完成3大調(diào)查任務(wù)：

——雅浦海溝海底環(huán)境調(diào)查。利用“蛟龍”號(hào)在雅浦海溝南部?jī)蓚?cè)溝壁，開展近底觀察和多參數(shù)環(huán)境測(cè)量，了解海溝兩側(cè)的微地形地貌和斷層等地質(zhì)現(xiàn)象，采集海溝兩側(cè)不同水深區(qū)的巖石、沉積物等樣品，為研究雅浦海溝沉積環(huán)境和地質(zhì)演化提供樣品。

——雅浦海溝不同水深段巨型底棲生物多樣性和成帶分布調(diào)查。利用“蛟龍”號(hào)在雅浦海溝南部?jī)蓚?cè)溝壁進(jìn)行近底觀察，拍攝高清視頻和照片，采集生物樣品，為巨型底棲生物多樣性及空間分布研究提供樣品和資料，同時(shí)為其共生微生物研究奠定基礎(chǔ)。

——采集高質(zhì)量的微生物、沉積物和海水樣品，為研究深淵生物極端環(huán)境適應(yīng)性及其對(duì)關(guān)鍵生源要素和海底化學(xué)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制提供樣品。

“蛟龍”號(hào)潛深淵助力科研突破

“超深淵蘊(yùn)藏著豐富的珍稀物種和基因資源，也是目前探索最少的海洋極端環(huán)境。”陳新華說，從超深淵生態(tài)系統(tǒng)中可以發(fā)現(xiàn)新物種、新基因，它們?cè)谏镝t(yī)藥、綠色工業(yè)和農(nóng)業(yè)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

在雅浦海溝和馬里亞納海溝展開的深淵區(qū)前沿科學(xué)調(diào)查研究，都是利用了“蛟龍”號(hào)大深度作業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。陳新華所在的科研團(tuán)隊(duì)在去年進(jìn)行的中國(guó)大洋37航次科考中，已經(jīng)利用“蛟龍”號(hào)在雅浦海溝進(jìn)行過5次大深度下潛。

彭曉彤說，目前，國(guó)際上能夠進(jìn)入深淵作業(yè)的載人潛水器，僅有6500米深度的日本Shinkai6500載人潛水器和我國(guó)7000米級(jí)“蛟龍”號(hào)載人潛水器。

“‘蛟龍’號(hào)擁有的下潛深度優(yōu)勢(shì)和定點(diǎn)作業(yè)能力，為我國(guó)在這一深?？茖W(xué)前沿領(lǐng)域進(jìn)行開創(chuàng)性工作創(chuàng)造了條件。”彭曉彤說。

□ 新華社記者 劉詩平

(新華社“向陽紅09”船5月21日電)