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“科学”号从青岛起航前往西太平洋和南海探秘

2016-8-18 18:24| 发布者: admin| 查看: 1199| 评论: 11|原作者: admin|来自: 测海底沉积物温度梯度的热流探针

摘要: 青岛日报8月18日讯:昨日下午2点50分,我国最先进的海洋科学综合考察船之一“科学”号在青岛薛家岛码头起航,将先后赶赴冲绳海槽热液区、南海冷泉区探索大海深处的秘密。青岛日报作为首家跟随 “科学”号采访的地方 ...
       青岛日报8月18日讯:昨日下午2点50分,我国最先进的海洋科学综合考察船之一“科学”号在青岛薛家岛码头起航,将先后赶赴冲绳海槽热液区、南海冷泉区探索大海深处的秘密。青岛日报作为首家跟随 “科学”号采访的地方媒体,特派记者将在第一时间发回航海日记,多角度呈现海上科考生活。

  据悉,“科学”号此次搭载了35名科学家和技术人员,主要进行“深海极端环境与生命过程研究”,整个航程将历时29天。
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  对于“深海极端环境”这个概念,船上首席科学家张鑫以热液区为例进行解释:“通俗点说,热液就是高温、高压、强酸的流体从地底喷出,就像陆地上常见的黑烟囱。这里没有光,这里的生物不需要光合作用,却形成了一个丰富的特殊生态系统。这些生物是怎么生存的?对人类的生存环境有没有影响?这就是我们在冲绳海槽热液区所要做的工作。”

  而“原位探测”则是本次“科学”号科考之旅的最大亮点之一。“我们不是将样品从海底取上来,而是直接在海底进行实验,相当于把实验室搬到海底,这样才能在最大程度上保证数据的真实性。”张鑫说。

  同时,被称为“海上移动实验室”的“科学”号,这次还装备了4500米级 “发现”号深海ROV机器人、深海激光拉曼光谱探测系统RiP、6000米深海沉积物夯击取样系统、深海热流探针、原位海水过滤系统、电视抓斗等十几部青岛自主研发的“科考神器”。“这些设备将极大地保障科考行动的效率和精准性。”张鑫说。

  “大”到从下潜6000米探索神秘生物的生存法则、深入西太平洋寻找深海极端环境的瑰丽景象,“小”到身临其境地体验科考人员的日常生活,听船员神侃那些酸甜苦辣的出海经历,“远”到系于航线上的那些古老而迷人的历史掌故,“近”到青岛科考船近年来航行过的光辉历程……今天起,就请跟随青岛日报特派记者梁辰一起“登”上“科学号”,一起经历这次奇妙海上之旅。在这里,你会看到最牛的深海机器人以及操纵它们的科学家、技术人员的航海心路历程;在这里,你会听到那些充满人文韵味的地理介绍和无数次经过这里的水手们的喜怒哀乐……这是最真实的科考船航海纪实,青岛日报、青岛观客户端、青报网及青岛日报官方微信、官方微博将同步互动,推出科考海量图片和视频,详细报道请持续关注“跟着‘科学号’去远航小梁航海日记”。

    《青岛日报》2016-08-18 头版     青岛日报/青岛观/青报网记者 梁 辰


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引用 admin 2016-8-18 18:16
“科学”号的行囊和它的年轻主人们

8月17日下午,我国最先进的海洋科考船“科学”号从青岛母港起航,赴西太平洋、南海执行中科院“深海海洋环境与生态系统”等战略性先导科技专项的相关科考任务。起航之前,跟随小编来看看科学家们和船员们的部分备航工作,为“科学”号科考进行了提前打探吧。

打探深海生命现象的主力有多年轻?

此次“科学”号考察任务约为期一个月,分两个阶段:前半段在冲绳海槽热液区,后半段在中国南海冷泉区进行深海极端环境的原位探测与分析。中科院海洋所研究员张鑫博士担任此次科考任务的首席科学家,他说,“深海并非想象的只是一片荒漠,海底的生物其实很丰富,只是它们的生物过程和人类以及地球上其他靠太阳生存的生物不一样。”据了解,热液区就是从海底有高温高压的强酸流体喷出来,像一个黑烟囱一样,在周围形成一个不需要光的生命区域;而在冷泉区域,海底的天然气水合物(又称可燃冰)分解后像一个气烟囱一样冒出来,形成了一种特殊的生态系统。“一些特别奇妙的化学过程导致了海底的生命现象,我们一个航次就可以把现在深海研究的两个热点进行对比研究,这两种生态系统到底是怎么形成演化的?它们怎样影响了周围的海洋环境?非常有意思。”

如此前沿的科考任务,担当者却是一群年轻的80后、90后。此次科考队队长栾振东刚刚40岁,已经是全体科考队员中最年长的了。张鑫生于1981年,也感慨自己是“老大哥”了:“船上很多技术员都是90后呢。”旁边,43岁的船长陈修峰笑着说:“船上除了大厨等两三个老师傅,没人比我年龄大了,你们哪能算‘老’?”

一群年轻而充满活力的现代化科技工作者,颠覆了人们对科学家 “白发苍苍”的传统印象。

深海探测设备全部为自主研发

栾振东介绍,先导科技专项就是用来引导某个方向最前沿的科技研究,此次科考携带的自主研发设备并不都是国际最先进的,但应用性特别强,“国外或许有某些概念性或理论性的东西,但我们不一定用得上。而我们的设备研发有的放矢,可以帮我们拿到深海的第一手资料。”

而实际上,小编从舱内的实验室一路走到甲板,见识到的不少探测设备都具有 “国际唯一性”。据了解,热液区的流体温度高达400多度,如果将样品取上船再做分析研究,变化的温度和压力将导致海底生命的死亡,“所以,我们此次主要做的就是原位探测,相当于将实验室搬到了海底。”张鑫说。   

在中科院海洋所、中国海洋大学自主研发的十几套深海设备中,有一套激光拉曼光谱仪可以搭载“发现”号深海缆控潜器水下机器人下海,直接插到热液喷口里,直接测量高温高压热液喷口的流体里面的化学成分。据悉,这是目前国际上唯一能做这项实验的光谱设备。

引用 admin 2016-8-18 18:17
       两台深水可视化轻型柱状取样系统,主要用来做沉积物取样,“这套装置目前国际上也只有咱们拥有,对研究古海洋地质特别有用。”栾振东说,这套设备能看到海底沉积物的状态,包括收集高度、姿态、方位和倾角等重要数据。
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深水可视化轻型柱状取样装置

引用 admin 2016-8-18 18:18
mmbiz.qpic.cn-2.jpg         还有深海热流探针,相当于一支巨大的“海底温度计”,能够同时测出沉积物的温度梯度,准确率达到0.001度;原位过滤系统可以从几千升海水中过滤出1克的样品膜;固体保温保压取样装置能够将可燃冰从海底带回船舱,温度最多有两三度的变化……







测海底沉积物温度梯度的热流探针
引用 admin 2016-8-18 18:19
        “这个圆篓样的东西这是用来做什么的?”张鑫笑着回答:“取样的,也可以捉螃蟹。”“那船上有海鲜吃啦!”“不能吃,特殊海底环境生存的螃蟹都重金属超标。”
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深海沉积物捕捉器


引用 admin 2016-8-18 18:20
8000多斤食材保证三餐不重样

除了科研设施的装运,起航前最有趣的事是参观供给仓库。大厨韩伟为大伙操办伙食已30多年了,他带着记者在一个个仓储冷库里整理供给,时不时还会透露两手他的烹调“秘笈”。

超过零下18度的鱼库和肉库里,1500多斤海鲜及2000多斤鸡鸭牛羊猪肉一应俱全,不过肉库里的肉类食材全部是一袋袋散开铺放的,韩伟一边整理一边说,“这是刚采购回来的,得等它们都分别冻住了,才能收拾起来,不然就不新鲜了。”
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各种新鲜食材

蔬菜库里一台臭氧机在嗡嗡地运转着,3000多斤各类鲜蔬是全体船员和科考人员最重要的餐饮补给。韩伟走进一堆堆货架之间,再一次仔细查看了放鸡蛋的箱子,固定了一下, “有了这个东西,风浪大的时候也不怕鸡蛋会被碰碎了。”

通常来说,船出海时间一长,大伙就很难吃到新鲜蔬菜,但是韩伟有办法,他会在上船之前专门做一部分冷冻菜,“这次航行时间短,不用准备太多。以往的航次,航行四五十天之后大家还能吃到我做的新鲜韭菜、西红柿呢。”对此,韩伟特别自豪。

据了解,航行期间,船上很少有“即食”食品,每天的馒头都是厨师们动手现蒸现吃。记者在粮食干货库里看到不少地瓜、玉米等粗粮,还有各种各样的豆子,“每天给大家做各种杂粮粥,保证半个月的早餐不重样!”

引用 2015ygw 2016-8-22 18:00
海洋科考有意思
引用 admin 2016-8-26 11:10
与那国EEZでは海洋調査
25日、沖縄県・与那国島周辺のEEZでは、中国海洋調査船「科学」が箱状のものを2回にわたり海中に投入したのを巡視船が見つけたため、調査の中止を求めた。沖縄近海で中国船による調査活動が認められるのは16日以来。

引用 admin 2016-9-1 23:10
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引用 admin 2016-9-24 23:16
                           
“科学”号科考船中秋返青 带回大量珍贵样品





“科学”号科考船中秋返青 带回大量珍贵样品
                                                        时间:2016-09-19  来源:综合处文本大小:【[url=]大[/url] | [url=]中[/url] | [url=]小[/url]】  【[url=]打印[/url]】
                                                                                      9月15日早7时许,“科学”号海洋科学综合考察船顺利抵达青岛薛家岛码头,历时29天航行2800海里,圆满完成中国科学院海洋研究所本次探究深海极端环境与生命过程的目的,科研人员也及时赶回家中,与家人团聚庆祝中秋佳节。据介绍,科研人员带回了从冲绳海槽热液区、南海冷泉区1200米至2000米深的海底,获取的海底海水、热液和冷泉喷口流体、沉积物、岩石、生物等大量样品。这些样品将对研究热液区和冷泉区两种生态系统怎样演化、生物是如何生存的,如何影响周围的海洋环境,以及对人类生存环境有没有影响等项目有重大意义。
  

                               
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技术人员在“发现”号ROV操控室作业
  历时29天探索深海极端环境
    作为我国最先进的海洋科学综合考察船之一,今年8月中旬,“科学”号海洋科学综合考察船从薛家岛码头起航,执行中国科学院战略性先导科技专项,目的是进行“深海极端环境与生命过程研究”。此次考察任务分两个阶段,前半段在冲绳海槽热液区,后半段在中国南海冷泉区。经过29天的航程,15日早7时许,“科学”号航行2800海里后顺利抵达青岛薛家岛码头,圆满完成本航次深海极端环境与生命过程研究任务,科研人员也及时赶回家中,与家人团聚共同庆祝中秋佳节。

   

                               
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科研人员在“科学”号后甲板作业
  “科学”号本航次搭载了35名科学家和技术人员,航次首席科学家张鑫介绍,“深海极端环境包括热液区和冷泉区,热液其实就是高温高压强酸的流体从地底喷出,就像一个黑烟囱一样,在周围形成一个不需要光的生命区域”。而在冷泉区域,海底的可燃冰分解后像一个气烟囱一样冒出来,也形成特殊的生态系统。“我们此次工作就是要研究这两种生态系统是怎么演化的,这些生物是怎么生存的,如何影响周围的海洋环境,以及对人类生存环境有没有影响等。”张鑫说。
   实验室搬到海底,保证数据准确真实  
  

                               
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科研人员在船载实验室进行样品处理
   本次科考行程的亮点之一就是搭载了众多青岛自主研发的“科考神器”。比如4500米级“发现”号深海ROV机器人、深海激光拉曼光谱探测系统RiP、6000米深海沉积物夯击取样系统、深海热流探针、原位海水过滤系统、电视抓斗等,这些设备极大保障了科考行动的效率和精准度。另外一大亮点就是采用了“原位探测”方法,科考过程中不是将样品从海底取上来,而是直接在海底进行实验,“热液区的流体温度高达400多度,如果将样品取上船再做分析研究,变化的温度和压力将导致海底生命的死亡,因此我们把实验室搬到海底进行实验,这样能最大程度的保证数据的真实性和准确性。”张鑫说。   
  获取两作业区大量样品  

                               
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电视抓斗获取热液区生物和岩石样品
  科研人员介绍,在冲绳海槽热液区及南海冷泉区这两个科研区域,“科学”号对靶定热液喷口、冷泉喷口开展了物理、化学、生物环境综合观测和取样,同时对喷口附近的多样性特点、生态系统基本结构特征进行了多学科综合调查与研究。而利用水下机器人ROV搭载的拉曼光谱仪等科研设备,“科学”号在本航次靶定的两大作业区海底1200米至2000米深的热液喷口、冷泉喷口,获取了海底海水、热液和冷泉喷口流体、沉积物、岩石、生物等大量样品,掌握了大量的化学数据及参数。并利用搭载的深海保压采样系统,在南海冷泉区1200米水深的海底获取了大量原位合成的可燃冰样品和冷泉喷口流体样品,对于该研究海区的生态系统后续研究工作的开展具有重大意义。
   “科学”号本航次还获得了西伯加虫、阿尔文虫、多鳞虫、阿尔文虾、浅铠虾等至少二十余个种类的深海生物样品。  


引用 admin 2016-9-26 22:17
“科学”探深海,“发现”战极限——记“发现”号下潜100次


 2016823日,东经1274分,北纬2659分,西太平洋冲绳海槽热液区,水深1800米。随着“发现号水下缆控潜器(ROV)机械手再次抓取一块硫化物,“科学号海洋科学综合考察船ROV控制室里响起了热烈的掌声,“发现”号ROV完成了投入运行以来的第100次下潜任务,获得了大量宝贵的岩石及附属生物样品。

                               
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热液喷口
  此次ROV下潜作业的主要任务是中国科学院海洋研究所主持的国家海洋战略性先导专项“热液与冷泉综合调查航次-2”深海原位调查研究。至此,“科学号海洋科学综合考察船搭载的“发现”号ROV累计运行1722小时,服役近500天,足迹遍布冲绳海槽热液区、雅浦海山海域、马努斯区域、雅浦-马里亚纳海山及多个冷泉区域,取得大量海底生物、岩石、水体等样品,获得深海影像资料共计1521.56GB,水下定位、深海理化参数以及水下作业记录等数据共计1053.9MB,并发现了海底“黑烟囱”、M2海山地形等一个又一个“惊喜”,海试深度达到近4200米!

                               
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下潜近4200
  “发现”号ROV是国家重大科技基础设施——“科学”号海洋科学综合考察船搭载的重要深海调查设备,是我国目前下潜深度最深、作业能力最强的水下机器人。
  “发现”号配置了动力定位系统(DP),确保了ROV在水下对海底的精确定位;还搭载了先进的Titan4Atlas两种机械手、7个深水摄像机(包含2个超高清摄像系统),多种探测传感器,设计了大体积生物取样器、沉积物柱状取样器、水体取样器和大容量分格置物框,可以在水下长时间、近距离的对深海近海底理化环境参数等进行实时探测,并原位获取沉积物、岩石、生物和水体样品。
  针对海洋调查科考的特殊使命,“发现”号ROV可在深海区域、尤其是复杂海底情况下,准确高效地执行综合观测、探测与海底取样等任务,为开展深海极端环境与生命过程、地球深部过程、动力学、海洋新资源等前沿领域研究与探测提供技术手段和平台。

                               
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ROV高清摄像头

                               
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ROV机械手抓取岩石样品
  “发现”号ROV搭乘科学号海洋科学综合考察船于20143月赴巴士海峡冷泉区完成了它的首次科学考察任务并进行了1000米海试,在6次下潜作业中发现多处冷泉喷口和深海水合物结晶,采集铠甲虾、贻贝、沉积物、岩石等样品290余例,获得深海影像资料130GB,传感定位、水下作业记录等数据32MB,可谓“首战告捷”。这是中科院海洋所首次利用自有潜器获得的具有自主知识产权的深海影像和样品,实现了深海原位探测研究零的突破。

                               
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  ROV水下作业画面

                               
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海胆

                               
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ROV抓取珊瑚

                               
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海参

                               
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海山区红珊瑚

                               
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海山区“大蘑菇”海绵与海百合

                               
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可燃冰

                               
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毛瓷蟹
  

                               
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热液区生物与岩石样品
  从20144ROV正式通过验收到今天,科学号海洋科学综合考察船搭载着“发现ROV共同奋战了500多个日日夜夜,“科学号在西太平洋海域耕海探洋,发现号就随着科学母船一次次挑战下潜极限,不断给我们带来新的“惊喜”。
    深远海科学考察任重道远,“科学”和“发现”必将盛载着无数海洋人的蓝色梦想,探深海、战极限,带给大家一个更为全面、精准、奇妙的海洋世界。

                               
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ROV拍摄的海底400-4000米景观
       文/图   大科学装置办公室   封婧


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