下潛，開啟深海之旅

曹紅　李勛祥

青島海洋地質研究所曹紅副研究員和徐翠玲副研究員近日參加了由上海海洋大學牽頭組織的TS2-30-3南海冷泉調查航次，她們搭載“深海勇士”號載人深潛器，順利完成了南海冷泉載人深潛任務。

突破自我 挑戰深海

曹紅和徐翠玲在本航次中執行的是“中國海域冷泉深潛調查研究計劃”，該計劃于2022年6月在青島確立，由青島海洋所、上海海洋大學、中國科學院深?？茖W與工程研究所（以下簡稱：“深海所”）和自然資源部第三海洋研究所4家單位共同策劃。

2023年12月的一天，作為本次深潛科學家，曹紅和徐翠玲登上深海所“探索二號”科考船。在“海馬冷泉”海域，她們乘坐“深海勇士”號載人潛水器（HOV）下潛。她們的首次深海之旅由此展開。

近10年來，曹紅所在的深海極端環境探測研究團隊在我國海域累計發現聲學氣泡羽流（存在深海冷泉的重要標志）數量200余個，并通過可視化有纜潛水器（ROV）證實冷泉10余個，是我國發現冷泉數量最多的團隊。該團隊此前主要利用ROV、無人無纜潛水器（AUV）等對冷泉開展調查，但乘坐HOV親臨海底，進行最為逼真的現場調查、取樣以及實驗，還是第一次。

因為是首次乘坐載人深潛器下潛，同時得知要在潛水器里作業8個小時，曹紅還是有一些緊張。但她滿懷對海洋地質事業的熱愛，對深邃海底世界的向往，以及對解密深海冷泉的期望，不斷鼓勵自己克服困難，樹立了探索深海的勇氣。同時她了解到，一同下潛的主駕駛王碩已經駕駛“深海勇士”號下潛過80多次，副駕駛徐立達也已下潛過約30次，這都給了她更多的信心。當天上午7點25分，曹紅跟隨駕駛員進入“深海勇士”號載人艙，開始下潛。

“深潛器脫鉤進入水中的那段時間著實讓人不舒服，但下潛到幾十米后就穩定了?！蓖高^舷窗看著湛藍無比的大海，觀察海里的一些藻類、魚蝦，曹紅很快忘記了緊張和不適，取而代之的是興奮和激動，她渴望快點到達海底一探究竟。通過監視屏幕，曹紅看到深潛器的下潛速度是36米/分鐘，只花了約5分鐘，深潛器就下潛到了海底200米。200米到1000米這個水層，被稱為“暮色帶”，因為穿透到這一層的光線已相當昏暗。這時，駕駛員打開了潛水器的照明燈，于是周圍漆黑的海洋又亮了起來，曹紅得以繼續觀察海洋生物。

大約40分鐘后，“深海勇士”號接近海底，停止下潛。曹紅看了下深度，接近1400米。在近海底，“深海勇士”號以每秒0.5米到1米的速度從冷泉邊緣區向核心區前行，曹紅的注意力也開始轉移到調查研究“海馬冷泉”上。

同樣的經歷，在另一個深潛航次里，徐翠玲也體會到了。不過，在進入“暮色帶”后，由于深潛任務相對較多，為了省電，潛水器的照明燈并沒有打開。因為海洋一片漆黑，為了緩解緊張情緒，徐翠玲在下潛時一直填寫樣品標簽，寫了幾百枚，這為后續的樣品處理和保存工作節省了時間，可以盡快把取回來的樣品保存起來。

當“深海勇士”號下潛至接近1400米的海底，停止下潛、打開燈光時，徐翠玲立刻湊到舷窗邊，她看到了比手掌大但已死亡的白瓜貝密密麻麻地覆蓋在海底，這時駕駛員像導游似的開始介紹：“這一片是白瓜貝的墳場，我們再往前走，可以看到活著的貽貝群……”歡快的氣氛讓她放松下來，研究工作穩步開展。

探索冷泉 海底尋寶

在近海底前行了約一個小時，一個冷泉噴口出現在眼前?！爸灰姼缓淄榈戎饕煞值牧黧w不斷從海底往上噴發，產生了大量氣泡，形成了幾十米的氣泡羽流，我一下子就想到了電視劇《西游記》中的龍宮?！笨拷淙獓娍?，曹紅被這種壯觀的景象深深吸引。不過，僅僅隔了一天時間，當徐翠玲再次來到這個冷泉噴口處時，卻發現已沒有多少氣泡了?！斑@鮮明地體現了冷泉具有易變性，一些冷泉可能僅僅過了幾個小時就不再‘噴發，但過幾天或幾個月又‘復噴?！睘榱搜芯坷淙黧w到底能在海水中漂多遠，徐翠玲對冷泉噴口處的海水進行了分層取樣，并利用甲烷傳感器等裝備對冷泉流體成分進行了測試，以待后續進一步研究。

與徐翠玲不同，曹紅并沒有把精力過多放在冷泉流體上，因為研究冷泉等深海極端環境的礦物巖石才是她關注的重點。在觀察冷泉噴口時，她很快注意到海底裸露的白色天然氣水合物（可燃冰）。以往的研究證明，與冷泉活動有關的淺表層天然氣水合物分布廣泛，在有限區域內可以高度富集，例如墨西哥灣地區的淺表層天然氣水合物可達5～6米，具有可觀的資源價值。實際上，深海冷泉之所以備受社會關注，一個重要的原因就是存在這種特殊的優質清潔資源。

“在冷泉噴口處對沉積物和生物等進行取樣后，我當時有一個遺憾，就是沒有發現和獲取到冷泉活動的主要產物——冷泉碳酸鹽巖。冷泉碳酸鹽巖的形成，一般需要歷經上百年、上千年的沉淀，這在古冷泉（已經活躍了比較長時間的冷泉，但目前處于休眠或停止噴發狀態）發現的概率較大?！辈芗t在與同伴表達了自己的遺憾后，王碩、徐立達兩位駕駛員立刻駕駛潛水器去尋找?！爱敃r已經是中午12點多，大家午飯也顧不上吃，駕駛員不斷跟船上的工作人員確定古冷泉的坐標，最終在一個多小時后找到了一處古冷泉，獲得了碳酸鹽巖樣品?！?/p>

在完全黑暗、低溫高壓的深海海底，曹紅、徐翠玲在分別關注冷泉礦物巖石、冷泉流體之余，還在冷泉區看到和獲取了貽貝、海螺等眾多深海生物，這些具有獨特生理結構和代謝機制的冷泉生物，隨著冷泉活動的變化而興盛、衰亡，在荒蕪的海底形成了一片“深海綠洲”，顛覆了人類對“萬物生長靠太陽”的傳統認知。對深海冷泉開展系統研究，不僅是因為存在天然氣水合物這種深海礦物，而且關乎生命起源、生命極限等系列重要科學問題的解決，對深海生物資源開發利用，例如對海洋藥物與生物制品研發，都具有重大價值。

滿載而歸 期待未來

按照慣例，“深海勇士”號每天上午8點50分下水，下午約5點浮出水面，這是“深海勇士”號團隊精心設計好的時間。在確保電池續航安全的前提下，讓深潛人員盡可能完成8小時水下作業時長，并且也可以趕上船上的早餐和晚餐。不過，曹紅下潛的那個航次，因為擔心海況不好，提前了約一小時下水，所以下午4點就浮出了水面?；氐娇瓶即虾?，曹紅、徐翠玲等工作人員旋即開始對樣品進行處理和保存。

“我們自主研發的水下高精度雙目相機以及與中國海洋大學聯合研發的甲烷、二氧化碳傳感器，通過搭載‘深海勇士號載人潛水器，以及搭載科考船上的溫鹽深儀器進行試驗，驗證了裝備的可靠性和先進性?！辈芗t談道。本航次利用水下高精度雙目相機，以及甲烷和二氧化碳傳感器開展深海原位測試，獲取了一大批活動冷泉區地質環境數據和資料，同時采集了冷泉區沉積物、巖石、生物和流體等多種類型樣品，圓滿完成了航次任務。

本航次獲得的樣品和數據將會為青島海洋所進一步開展冷泉相關研究提供重要支撐，也為項目組及科研人員瞄準國際前沿，積極參與國家深海重大研究計劃積累了寶貴經驗。

深海冷泉是地球科學與生命科學交叉研究的前沿領域，也是全球深海探測的重要目標。經過十余年的辛勤耕耘，青島海洋所深海極端環境探測研究團隊在深海冷泉研究方面夯牢了堅實的基礎。近年來，通過自主研發譜系化水下傳感器和探測機器人等一批先進調查裝備與技術，該團隊逐漸成為國內冷泉調查研究領域的一支重要力量。

◎ 來源|中國礦業報