澳门新葡萄京棋牌官网大洋科考49航次收官 有的是惊喜

12月6日,执行中国大洋第49航次的“向阳红10”船从浙江舟山长峙岛的海洋科技研发基地5000吨级科考码头起航,这是“向10”船第三次离开自己的“母港”。

新华社杭州12月6日电“向阳红10”科学考察船6日载着科考队员从浙江舟山起航,拉开中国大洋49航次科考序幕。在为期250天、航程超过25000海里的本次科考中,科考队员将在印度洋相关海域执行10项调查任务。

历时250天,航程29821海里,8月12日,赴印度洋执行中国大洋49航次科考任务的“向阳红10”船顺利回国靠港,返航舟山。

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本航次首席科学家陶春辉表示,大洋49航次分5个航段执行,前4个航段主要工作区域为西南印度洋多金属硫化物合同区,第五航段主要在西北印度洋多金属硫化物调查区。

本航次对履行全球首个国际海底多金属硫化物勘探合同有什么重要意义?“潜龙二号”水下自主机器人等国产装备深海练兵情况如何?印度洋“体检”状况到底怎样?大洋49航次首席科学家陶春辉接受科技日报记者采访,一一解读。

“向阳红10”船载中国大洋49航次启航

“本航次具有综合业务化、资源环境并重、调查手段高精化和瞄准国际海洋热点等特点。”陶春辉说,为提高航次效率,加强海洋系统科学问题研究的关联性,满足不同部门、不同学科在印度洋区域不同的调查和科研需求,本航次组织了空前综合的业务化航次。

西南印度洋勘探合同区硫化物资源前景看好

航次涵盖“十大任务” 各部门协同合作

本航次提出了10项调查任务:西南印度洋合同区多金属硫化物资源勘探;西北印度洋调查区多金属硫化物资源调查;U型区西南印度洋脊典型热液生态系统环境基线调查;东印度洋90度海岭深海潜标观测;印度洋热液区生物基因资源采样与调查;“潜龙”装备系统应用;印度洋微塑料污染、缺氧和海洋酸化情况调查;海气通量走航观测;西南、西北印度洋中脊及附近海域构造研究;走航综合要素观测。

多金属硫化物是海底热液活动的产物,
因富含铜、锌、铅、金和银等金属元素,成为一种重要的潜在矿产资源。2011年,我国与国际海底管理局签订了《西南印度洋多金属硫化物资源勘探合同》。这也是世界上第一个国际海底多金属硫化物勘探合同。

记者获悉,大洋49航次计划时间为250天,分5个航段执行,航程超过25000海里,预计“向10”船将于2018年8月12日完成所有调查任务,届时返回舟山母港。

据了解,我国与国际海底管理局签订的《西南印度洋多金属硫化物资源勘探合同》目前已到执行的关键阶段,合同规定在2019年需完成50%的区域放弃,即至少放弃申请到的1万平方公里矿区中的50%。本航次将围绕此目标开展调查,基本圈定矿化异常区、矿化区、矿体/矿化体,并估算资源量。

目前,我国已到执行资源勘探与环境评价的关键阶段。大洋49航次前4个航段主要任务是完成西南印度洋合同区多金属硫化物资源勘探与环境基线调查,基本完成热液与矿化异常调查。

该航次的前四个航段计划200天,主要工作区域为西南印度洋多金属硫化物合同区及航路。为了落实深海大洋领域业务化工作和“蛟龙探海”工程,实施《深海资源勘探与开发“十三五”规划》,本航次提出了西南印度洋合同区多金属硫化物资源勘探,西北印度洋调查区多金属硫化物资源调查,U型区西南印度洋脊典型热液生态系统环境基线调查,东印度洋90度海岭深海潜标观测,印度洋热液区生物基因资源采样与调查,“潜龙”装备系统应用,印度洋微塑料污染、缺氧和海洋酸化情况调查,海气通量走航观测,西南、西北印度洋中脊及附近海域构造研究,以及走航综合要素观测等十项调查任务,具有综合业务化、资源环境并重、调查手段高精化和瞄准国际海洋热点等特点。

同时,科考队将在西北印度洋开展综合异常拖曳探测和地质取样调查,积累矿化异常信息,为认识该区域多金属硫化物资源量获得关键样品和数据。

“本航次对1万平方千米100个合同区块中的28个开展了综合拖曳异常调查和地质取样,使得合同区的热液与矿化异常调查进展总体达到95%。我们还对16个区块开展了前期发现的矿化异常查证。”陶春辉透露,本航次共计发现3处矿化区、2处矿化异常区和9处异常区,为2019年计划完成50%区域放弃前的资源评价工作奠定了基础。同时,还拓展了龙旂、玉皇和断桥等矿化区的分布范围。

大洋49航次第一航段的首席科学家周建平告诉记者,为提高航次效率,加强海洋系统科学问题研究的关联性,满足不同部门、不同学科在印度洋区域不同的调查和科研需求,大洋49航次不同于往年的专项化航次,而是经过了一年多的论证,组织的国内首次综合性业务化航次,内容几乎涵盖了大洋研究的所有学科,集合了国内大洋科研和技术研发的顶尖单位。

“‘潜龙二号’无人潜水器和水下滑翔机等深海装备,将在本航次中发挥作用。”陶春辉说,本航次进行的科学考察,其中的一大特点是加强环境监测,关注海洋健康。

科学家以往认为西南印度洋属于超慢速洋中脊,不易发育热液活动。但2007年陶春辉团队在西南印度洋发现正在活动的海底热液喷口,这也是世界上首次在超慢速扩张洋中脊发现活动热液区。

中国大洋协会秘书长兼办公室主任刘峰在接受中国网记者采访时说,这次综合航次的意义远超资源本身,各部门协同合作的综合性业务化航次的开创大大提高了我国在海上作业的效率及资金使用效率,为在我国所关注海域获取必要参数提供了重要支撑,为我国提升在国际上提出的海洋污染源及海洋缺氧问题等热点话题话语权提供了重要支撑。因此,这次综合性业务化航次意义重大。

本航次共有国家海洋局第二海洋研究所、浙江太和航运有限公司和国家海洋局北海分局等41家单位两百多人参加。

“本航次调查表明合同区热液活动发育的频率高,说明洋中脊热液活动的分布受局部岩浆供给的控制。因此,在超慢速扩张洋中脊也能大量发育并形成硫化物。这深化了我们对合同区多金属硫化物分布控制机制、成矿规律及资源评价的认识,进一步揭示了超慢速扩张脊硫化物矿藏前景。”陶春辉说。

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根据勘探合同,2021年我国将进一步放弃25%,最终获得区域面积不超过2500平方千米。“我国虽享有优先开采权,但首先要履行环境基线调查、生物多样性研究与培训等义务,并最终将3/4的勘探合同区面积还给国际海底管理局。”陶春辉说。

中国大洋协会秘书长兼办公室主任刘峰为航段首席周建平授旗

深海装备大练兵 我国硫化物勘探方法与技术居世界前列

实施“蛟龙探海”工程 加强环境监测

在装备方面,最大亮点是“潜龙二号”AUV刷新纪录。“潜龙二号”共进行了9个潜次应用,水下工作总计257小时,总航程654千米。

我国与国际海底管理局签订的《西南印度洋多金属硫化物资源勘探合同》作为国际海底管理局在全球洋中脊签订的第一份多金属硫化物勘探合同,可望为海底多金属硫化物资源区域放弃和资源评价提供标准与示范,为国际海底区域资源开发活动贡献中国智慧。

“潜龙二号”此次开发两项新技能:无母船值守作业和多探测传感器模块化搭载作业,显著提高了作业效率。通过连续三年的深海试验和航次应用,“潜龙二号”共进行了50个潜次的大深度安全作业,积累了现场工程化应用经验,形成了业务化运行能力,累计水下工作时间763小时,航程2204公里,不断刷新我国AUV在大潜深海底的作业纪录,国际上能达到如此能力的潜水器屈指可数。

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通过本次科考,我国近底磁、电和微震等综合地球物理探测手段有较大提升。陶春辉介绍,随着技术的迭代发展,我国勘探手段已由拖曳式向高精度的水下无人、载人潜器发展,由抓斗表层取样向探测矿体三维分布的瞬变电磁法、近底磁法和浅层钻探发展。

国家海洋局第二海洋研究所副所长郑玉龙授旗

通过十多年的积累,我国已建立一套成熟的“近底—底表—浅层”硫化物找矿方法与技术系统,形成高效探测海底硫化物的能力,总体性能指标和应用效果处于国际前列。

目前,《合同》已经到执行的关键阶段。《合同》规定,2019年,我国需放弃申请到的1万km2矿区中的50%。因此,本航次围绕着此目标开展不同程度的调查,基本圈定矿化异常区、矿化区、矿体/矿化体,并估算资源量。与此同时,科考队也将继续在西北印度洋开展综合异常拖曳探测和地质取样调查,积累矿化异常信息,为认识该区域多金属硫化物资源量获得关键样品和数据。

印度洋调查实现多个首次

本航次将围绕U型区中的印度洋典型热液区开展底栖生物采样,同时开展热液区及附近区域水体的综合环境调查,为建立热液区环境基线和评估生物多样性提供重要支撑,这对履行我国多金属硫化物勘探合同区环境调查和保护义务、提升洋中脊生物多样性认知水平具有重要意义。同时,通过现场保存与培养筛选深海微生物样品,丰富西南印度洋典型热液区生物基因资源,提升对多金属硫化物合同区深海环境中微生物多样性的认识。

本航次还对海洋健康状况进行评估“体检”:首次开展印度洋海域微塑料调查,调查覆盖西南印度洋、西北印度洋及航线;首次开展印度洋缺氧和海洋酸化情况调查,初步表明调查海区水体处于氧化状态,表层水体溶解氧处于饱和至过饱和状态,水体pH值和总碱度分析表明调查海区水体处于弱碱性。

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此外,科考还首次获得90海岭环境探测长期水体剖面结构的新认知;首次在印度洋投放气象与波浪浮标;在微震与羽状流变化相关性等方面取得新成果,提高了对超慢速扩张脊热液循环系统的认识。

大洋49航次首席科学家陶春辉授旗

特别值得一提的是,围绕卡尔斯伯格脊热液循环系统分布规律与形成机制这一科学目标,科考队员在天休热液区新发现一处高温喷口群,拓展了热液活动的分布范围;新发现3个热液系统,使我国在该区域发现的热液系统数量增至9个;首次布放2套综合锚系,开展多学科的长期观测,有望提升热液活动对海洋物质通量以及环境影响的认识水平。

值得注意的是,近期,国际上多次提出对深海环境的要求,由中国科学院沈阳自动化所自主研制的深水滑翔机也一同前往西南印度洋,将结合本航次大洋调查开展西南印度洋首次试验性应用,获取温度、盐度、溶解氧和叶绿素等环境背景资料,为后续4500米水下滑翔机的应用提供现场应用经验和技术储备,水下滑翔机的应用有望为业务化运行航次探索一种海洋环境基线调查新模式。

推动国产“潜龙” 系列装备发展

记者了解到,除了深水滑翔机,龙系装备4500米级AUV“潜龙二号”也在“向10”船上,将继续为西南印度洋洋中脊热液硫化物探测提供数据支持。

“潜龙二号”AUV是“十二五”期间国家863计划支持下研发的4500米级深海资源自主探测设备,采用了全新非回转体立扁鱼形设计,自主航行时基于前视声纳进行避碰控制,并实现了高精度近底磁力探测,曾圆满完成大洋40航次和43航次调查任务,累积下潜近40潜次。“潜龙二号”AUV将于第二、三航段在十几个调查区块内进行下潜作业,完成近300平方公里的微地形地貌、水体异常和磁力探测任务,为多金属硫化物合同区区域放弃提供关键数据支撑;同时积累现场工程化应用经验,初步形成业务化运行能力。

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为中国大洋49航次送行

瞄准科学前沿 关注海洋健康

本航次将开展微塑料、大洋缺氧区和海洋酸化等环境热点调查。海洋微塑料是指海洋环境中尺寸小于5毫米的塑料纤维、颗粒或者薄膜。由于微塑料可吸附持久性有机污染物和重金属,且可被鸟类以及鱼类、底栖动物等海洋生物摄食,其导致的海洋生态环境问题已成为国际海洋生态学与环境科学的研究热点。依托中国第49次大洋科学考察,我国将在印度洋开展海洋微塑料的监测工作,计划在航线上开展微塑料采样,并通过分析丰度、形状、组分等信息,评估印度洋微塑料的污染状况,对增强我国海洋微塑料污染研究能力、提升海洋垃圾国际治理方面的话语权有积极作用。同时利用航次调查取样,开展大洋缺氧区和海水酸化现场分析,探索印度洋酸化和缺氧状况,评估印度洋海洋健康状况。

同时,通过在印度洋90度海岭布放深海潜标,获取深海温度、盐度和海流连续观测资料,揭示印度洋深层环流特征。目前,这一海域的深层和底层海流观测在国际上尚属空白。开展该海域深层和底层海流的观测,了解海洋动力环境特征和变化规律,对海底资源勘查也有十分重要的意义。

航次中,通过综合利用投弃式气象浮标和波浪漂流浮标,随流漂浮观测印度洋海域大面积的气象和水文数据,也将为远海防灾减灾、海上航行和各类作业安全提供实时数据支撑,为“21世纪海上丝绸之路”的建设保驾护航。

科考队也将在西南、西北印度洋中脊多个热液区开展重力、磁法、电法、地震等地球物理探测,建立海底多尺度地壳结构模型,为解决洋中脊热液循环机制、热液区多金属硫化物找矿等问题提供研究基础。

记者获悉,国家海洋局、中国大洋协会办公室、国家海洋局第二海洋研究所、浙江太和航运有限公司及其他部分参航单位的有关领导到场为中国大洋49航次全体科考队员送行。

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