中国首次进行现代环球大洋科考是在2005年

“查清中国海,登上南极洲,进军三大洋”是我国几代海洋人的梦想。

2005年,这个梦想得以真正实现。2005年4月,5600吨级的“大洋一号”科学考察船从山东省青岛市的团岛码头起航,开始了当时为期300天的环球大洋科考,对海底极端生命现象等世界前沿科学问题进行深入探索。

“大洋一号”从青岛团岛码头起航后,横跨太平洋、大西洋、印度洋三大洋,历时300天,总航程约为6万公里,这是我国第一次现代意义上的环球大洋科考。 在世界科考史上,同一艘船在一年时间内连续进行环球航行也极为罕见。

选择4月份出航,是因为此时最适合太平洋高纬度作业,如果在8、9月份出发,季风引起的风浪将给海底取样等工作带来相当的不便。

同时,当年当月也是郑和下西洋600周年,所以出航时间很有纪念意义。

此次三大洋科考,“大洋一号”从青岛港进入太平洋后,经巴拿马运河进入大西洋,再沿南大西洋中脊经好望角进入印度洋,最后穿过马六甲海峡,回到南中国海。

这次要调查目前已知的四块海底热液区域,还将探测一块未知区域,调查这些区域内生存在极端环境下的生物。

四块已知的海底热液区域一块位于东太平洋海隆,另外三块在大西洋和印度洋中。未知的一处海底热液区域也在东太平洋海隆,因此,海隆成为此次科考的重要作业区。

“大洋一号”由经验丰富的陆会胜担任船长,船员30名。随船担任科考任务的科研人员共42名,涉及地质学、生物学、海洋环境学等众多领域。另外,海洋局的多位专家还将坐镇后方。

据悉,这次科考共分为17个航次,每一个航次的考察内容和参与人员都不同。

“大洋一号”已有10年执行科考任务的历史,在此之前,它已在太平洋、大西洋等海域进行过7次科考航行,能执行无限海区的航行任务。尽管如此,为了本次航行,“大洋一号”还是进行了为期一年的改装,增加了海底3000米、6000米光、声探测设备等。

为执行此次特殊的考察任务,“大洋一号”配备了水下摄像系统、电视抓斗和各种取样器、传感器等。此外,6000米深海照相机、6000米深海锚、超长程定位系统等进口尖端仪器设备更令“大洋一号”如虎添翼。

20世纪80年代,“大洋一号”诞生于前苏联,原名“地质学家彼得-安德罗波夫号”,曾是一艘海洋地质、地球物理综合考察船。1994年,中国大洋协会从俄罗斯远东海洋地质调查局买回了这艘船,改名为“大洋一号”,并对其进行了改装,从1995年起服役至今,一直是我国远洋科考的主力军。

为进行此次三大洋科考,“大洋一号”再次进行了生活设施和科研设备改装,成为我国第一艘能满足海底区域研究的远洋综合考察船

国际海底区域是指国家管辖范围以外的海床、洋底及其底土,也就是领海、专属经济区和大陆架以外的深海洋底及其底土,面积约为2.517亿平方公里,占地球表面积的49%。国际海底区域内蕴藏着丰富的能源和生物资源,随着陆地资源的减少,国际海底区域已逐渐引起国际社会的关注。

在《联合国海洋法公约》中明确规定,国际海底区域及其资源是全人类的共同财产,区域内的一切资源属于全人类,由国际海底管理局组织、控制国际海底区域内的活动和资源管理。

热液区生物长期生活在一个恶劣的环境中,但为什么在这样一个温度、压力、毒性极强的环境下这些生物还能生存,从基因微生物研究角度来讲,如果将其基因研究成果用在仿生学方面,转化到产品之中,让这种产品具备耐毒、耐高温、耐高压的特性,那么,科考的意义就体现出来了。

据国外科学家估计,海底热液区中的这些被称为“耐热冠军”的生物,蕴藏着高达2000亿美元的市场开发潜力。对此,海洋战略研究所专家杨金森表示:“2000亿美元的数字虽有些夸张,但这种生物资源的利用确实可以给人类带来巨大财富。它不仅能够用于医药,还可以制作日常用品,最重要的是,它将帮助人类认识和利用基因。”

在这次环球航行中,最重要的考察任务就是对海底热液区的“黑烟囱”及其周围特殊生命现象的研究了,“黑烟囱”中的生物是如今世界海洋生物科学界中最前沿、焦点的研究领域。

所谓“黑烟囱”是海底热液区的俗称。从海底火山口喷涌而出的黑色液体,能直立向上形成三四层楼高的形似烟囱的柱体,且温度、毒性极高。另外,热液喷出还可产生白烟、黄烟。

但就在这样的温度高达400℃、几百个大气压的恶劣环境下,竟然生存着不计其数的耐高温、耐高压、耐剧毒的生物体,这些生物体被称为极端环境下的生物现象。

海底极端环境的恶劣性主要表现在五个方面。一是海底的氧含量远远低于正常环境;二是海底的压力能达到3000米高水压,人类根本无法生存;三是海底无光;四是海底热液喷口温度达几百摄氏度;五是热液喷发能产生二氧化硫等剧毒物。但令你无法想象的是,就在这样极端恶劣的环境里,不仅生存着细菌等微生物,还有鱼、虾、贝等大生物。

东太平洋海隆、大西洋中脊中部、印度洋脊三联点等地附近存在着典型的热液喷口区,此次,科考队员将在这些地区采集、分析热液样本,并在相关区域进行多学科综合调查。

在“大洋一号”装备的生活补给中,一堆堆的土豆格外引人注目。长时间海上航行最缺乏的就是绿色蔬菜,起航时,船上储备的保鲜蔬菜只能维持15天,此后,所有船员、专家就只有吃土豆、冷冻食品、海带等能长期存放的食物来维持了。

“大洋一号”航行途中,将停靠密克罗尼西亚、墨西哥、南非、新加坡等地,补充给养、燃料,更换设备及人员,但每次的补给的绿色蔬菜都只能维持15天,因此,土豆是每次航行中储备得最多的食物。

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