379天，3千米深處 創(chuàng)多項(xiàng)紀(jì)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(xiàng)之最：錨系長度最長、錨系設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、觀測儀器數(shù)量最多、連續(xù)觀測時(shí)間最長。379天，創(chuàng)造多項(xiàng)紀(jì)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(bào)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(biāo)，科學(xué)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(shí)現(xiàn)立體多參數(shù)觀測的目標(biāo)。
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?cái)U(kuò)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)觀測是研究海底熱液活動的最佳方式，海洋錨系觀測被認(rèn)為是最合適的觀測手段之一。當(dāng)然，風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)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(yuǎn)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(fēng)險(xiǎn)。
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(fù)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(shí)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(jì)，用于捕捉熱液羽狀流信號，判定熱液羽狀流所在深度和擴(kuò)散厚度；錨系的多個(gè)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(fù)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(gè)活動熱液區(qū)，也是世界上第一個(gè)超慢速擴(kuò)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(jì)的，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)大大增加了布放和回收時(shí)的難度。
王淵表示，本套錨系采用了雙聲學(xué)釋放器并聯(lián)的脫鉤上浮方式，只要有一臺聲學(xué)釋放器接收到聲學(xué)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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