仪器测试首次获取马里亚纳海山区两座海山的精细地形地貌图谱;重近1吨、长7.5米的温度计进入深海给地球测量“体温”……日前，远赴西太平洋雅浦—马里亚纳海山区开展科研考察的“科学号”科考船，顺利结束该海区科研考察，返回青岛的中国科学院海洋研究所科学考察船基地。昨天上午，记者在中科院海洋研究所见到了多名参加科考任务的人员，听他们讲述精彩神奇的科考故事。
据悉，截至目前，“科学号”考察船已经出海16次，它将替代“科学一号”科考船，成为我国未来10年至20年海洋科学考察主力船之一。
海底捞回千年黑珊瑚
“此次我们共获得了50块岩石样品以及287号巨型和大型生物标本，涉及180余种珊瑚、海绵、棘皮动物、甲壳动物及鱼类等生物，其中有一些生物甚至是未曾被发现和描述的种类。”第一航段首席科学家、中科院海洋所研究员徐奎栋告诉记者，此次带回的近300件生物标本中，两株巨型黑珊瑚格外珍贵。最大的一株黑珊瑚直径约1.6米，发现时已经死亡。小的一株直径约为1.4米，发现时上面覆盖有大量活的珊瑚虫，整体呈褐色。两株黑珊瑚是水下机器人在马里亚纳海沟最南部的海山上进行探测时发现，通过机械臂直接采集上船的。
这两株珊瑚质地十分坚硬，附着在数百米深水下的岩石上，由于水下温度很低，所以生长
十分缓慢。美国一科研单位曾在夏威夷海域380米水下发现了一株类似大小的巨型黑珊瑚，后经过同位素测定该黑珊瑚年龄在4265岁。“此次我们发现的黑珊瑚与美国发现的虽不是同一个种，但属一类。年龄虽然有待估算，但是很有可能也是一株千年珊瑚。”徐奎栋表示，“确认珊瑚年龄有两种方法，一种可以通过切开珊瑚的根部，数它的‘年轮’，但是这株珊瑚太珍贵了，我们舍不得。一种是通过碳同位素测定，也是接下来我们将要使用的方法。”
为什么选马里亚纳海山区?
据了解，此次考察分成两个航段进行，前后历时80天，主要针对海山及邻近海域的物理化学环境、生物多样性特点、生态系统基本结构特征展开考察。中科院海洋所、中科院南海所、中科院三亚深海所等多所科研机构的144名科研人员参加了科考。
“西太平洋海底海山、热液、深渊等都很复杂，是研究深海极端环境和深海生态系统的理想区域，而这方面的研究在全球海洋中又是最薄弱的区域，经过分析研究，具体的科考区域最终选在了雅浦—马里亚纳海山区。”第一航段首席科学家、中科院海洋所研究员徐奎栋介绍说。雅浦—马里亚纳海山区位于雅浦海沟和马里亚纳海沟交界的地方，从地质构造、水文环境、生物多样性和生态功能上来说，都有很高的研究价值。
“移动实验室”
记者了解到，“科学号”海洋科考船长99.8米，型宽17.8米，总吨位4711吨，续航力15000海里，具有全球航行能力及全天候观测能力，作为我国未来10年至20年海洋科学考察主力船之一，在技术和建造方面整合了当前海洋基础科考多学科、多领域的先进装备和信息技术集成，被称为海洋上的“移动实验室”。
该船2013年1月投入试运行以来，多次赴深海大洋，圆满完成了深海海底油气资源形成机理、深海极端环境调查、大洋环流系统与气候变化、深海生物基因资源及生物多样性、大洋生态系统与碳循环、洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程的科学考察，取得了丰硕成果。
热流探针给海底“量体温”
“徐奎栋老师带领的第一航段科
考结束，回到了广东惠州补给。他们下船，包括我在内的65名队员上船，开始了第二航段雅浦海山区综合地质地球物理资料的调查工作。”第二航段首席科学家、中科院海洋研究所博士钱进介绍说。他们的其中一个调查项目是热流测量，科研人员习惯上将其比喻为给海底 “量体温”。“‘量体温’使用的‘体温计’实际上叫热流探针，它长7.5米、自重965千克。热流探针从‘科学’号后甲板处由钢缆放入海底，凭借额外增加的500千克配重，竖直插入洋壳表层，也就是亿万年来形成的海底沉积层中。”钱进介绍说。热流探针的姿态满足条件时，探针上的22个温度传感器会被自带电源瞬间加热，记录降温过程中每秒温度值。回收后，科研人员根据传感器获得的海底沉积物原位温度梯度和热导系数，可以推算出海底热梯度的分布情况。
“海底热梯度是指来自地球内部的热量向海底表层扩散的状况，根据海底热流值结合深层地震等地球物理资料，科研人员可以探究洋壳俯冲活动的特征。”钱进介绍说，按计划“科学号”该航次将在32个站位投放热流探针。
测绘画出海底地图
除了给海底测量体温，科研人员还成功回收了6台海底地震仪。“这次回收的海底地震仪是2015年投放的，布放时间已超过14个月，是我国首次获得雅浦海沟区连续的天然地震数据，为该区的岩石圈结构研究提供了宝贵的第一手资料。”钱进说。
“我们现在正对所获得的数据做深入分析，绘制深海海底以及海底深部结构的‘地图’，获得雅浦海山区岩石圈在不同构造尺度的特征，揭示卡罗琳洋脊俯冲与雅浦海沟的相互作用及其对岛弧海山发育
的影响机制。”钱进介绍说。据了解，此次获得的雅浦海山区综合地质地球物理资料对研究雅浦俯冲带和岛弧火山活动的地球力学过程，及其对深部生命活动的影响都具有重要意义。
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