——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
無(wú)論是剛剛在西南印度洋完成第100次下潛的“蛟龍”號(hào),還是正在緊張研制的中國(guó)萬(wàn)米級(jí)載人深淵器“彩虹魚(yú)”號(hào),它們有一個(gè)共同目標(biāo)——
在地球上,大洋板塊向大陸板塊俯沖地帶上的深海中,有著被科學(xué)家稱(chēng)為“海溝”或“海斗深淵”的一種區(qū)域。這類(lèi)區(qū)域水深范圍約從6000米到11000米,對(duì)于科學(xué)家而言,海斗深淵無(wú)疑是一處夢(mèng)寐以求的絕佳研究對(duì)象。
然而,長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)界對(duì)海斗深淵生命、環(huán)境和地質(zhì)過(guò)程的了解還十分有限。
海斗深淵:獨(dú)特而重要
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球共有37條超過(guò)6000米的海斗深淵,所涉海域接近于我國(guó)的陸地面積。其中5個(gè)分布在大西洋,4個(gè)分布在印度洋,28個(gè)分布在太平洋。
“馬里亞納海溝最為著名,因?yàn)樗侨蜃钌畹牡胤?,最大深度?0900米?!敝锌圃耗虾:Q笱芯克仄秆芯繂T林間打了個(gè)比方,如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂都露不出水面。
這些海洋區(qū)域缺乏陽(yáng)光、食物供給匱乏,同時(shí)具有超高的靜水壓力、特殊的海底地形和活躍劇烈的構(gòu)造活動(dòng)。在中科院三亞深??茖W(xué)與工程研究所(籌)研究員彭曉彤看來(lái),這些獨(dú)特的生命、環(huán)境和地質(zhì)現(xiàn)象,或許將把相關(guān)學(xué)科的研究帶入全新境界。
“大地震、海嘯都產(chǎn)生于海溝深處。”林間表示,安放在海溝底部的海底地震儀,可以捕捉和記錄大量的天然地震波信息,而這些珍貴數(shù)據(jù)對(duì)研究海底地震誘發(fā)機(jī)制及解析海底深部地質(zhì)構(gòu)造具有十分重要的意義。
“很多登山家成功地征服了珠穆朗瑪峰,但探索深海的奧秘卻極其困難?!绷珠g說(shuō)。
從薄弱走向前沿
探索海底世界并非易事。海水深度每增加10米,水中物體所承受的海水壓力就會(huì)增加一個(gè)大氣壓。如果在1萬(wàn)米的海底,所要承受1000個(gè)大氣壓的壓力,這樣的壓力足以摧毀大部分科考設(shè)備。
因此,彭曉彤認(rèn)為,海斗深淵中無(wú)處不在的巨大深水壓力,是阻止人們探索這些地球上最深海域的首要障礙。
上海海洋大學(xué)深淵科學(xué)技術(shù)研究中心主任崔維成坦言,國(guó)際上的海洋科學(xué)家由于沒(méi)有相應(yīng)的調(diào)查設(shè)備,對(duì)深淵海溝的研究還很薄弱。
迄今為止,國(guó)際學(xué)術(shù)界有關(guān)這一領(lǐng)域的知識(shí)主要來(lái)源于20世紀(jì)50年代由丹麥和蘇聯(lián)科學(xué)家組織的兩個(gè)航次。自20世紀(jì)中期以來(lái),美、日等國(guó)使用深拖、抓斗、沉積柱采樣器、生物誘捕器、著陸器、潛標(biāo)、載人或無(wú)人潛水器等技術(shù)手段,對(duì)馬里亞納海溝、阿留申海溝、菲律賓海溝等進(jìn)行了零星的科考工作。
不過(guò),崔維成表示,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,深淵科學(xué)正逐漸成為國(guó)際海洋科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)前沿?zé)狳c(diǎn)。
目前,已有多個(gè)國(guó)家先后啟動(dòng)了針對(duì)海斗深淵的科學(xué)研究計(jì)劃,例如日本和英國(guó)資助的HADEEP計(jì)劃、美國(guó)基金會(huì)支持的HADES計(jì)劃等,并正在緊鑼密鼓地實(shí)施之中。
向最深的海洋區(qū)域進(jìn)軍
相比之下,我國(guó)的深淵科學(xué)技術(shù)仍然屬于尚待開(kāi)辟的領(lǐng)域。
崔維成說(shuō),“蛟龍”號(hào)研制成功后,專(zhuān)家曾建議,應(yīng)利用“蛟龍”號(hào)組織專(zhuān)門(mén)航次,開(kāi)展深淵調(diào)查,填補(bǔ)我國(guó)深淵科學(xué)的空白。
2014年4月10日,中科院正式啟動(dòng)“海斗深淵前沿科技問(wèn)題研究與攻關(guān)”先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)(B類(lèi))項(xiàng)目。該項(xiàng)目將利用“蛟龍”號(hào)及其他深海探測(cè)設(shè)備在馬里亞納海溝進(jìn)行科學(xué)考察與試驗(yàn),建立和發(fā)展我國(guó)海斗深淵生物學(xué)、海斗深淵生態(tài)學(xué)、海斗深淵地學(xué)等多個(gè)學(xué)科體系,并以此為引導(dǎo),進(jìn)一步攻克全海深潛水器關(guān)鍵技術(shù)及全海深探測(cè)裝備關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)我國(guó)深??茖W(xué)和深海裝備技術(shù)向最深的海洋區(qū)域進(jìn)軍。
此外,林間透露,中科院還將領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施“馬里亞納海溝計(jì)劃”,重點(diǎn)探索地球最深海溝的地質(zhì)構(gòu)造成因,促進(jìn)海溝特殊的地質(zhì)、海洋與生態(tài)環(huán)境的研究,提升我國(guó)開(kāi)展大洋深海交叉科學(xué)研究的綜合能力。
“現(xiàn)在世界上還沒(méi)有國(guó)家有全海深作業(yè)型的載人潛水器?!贝蘧S成說(shuō),“‘蛟龍’號(hào)只能達(dá)到7000米深度,對(duì)深淵科學(xué)來(lái)說(shuō),只是‘入門(mén)’。如果要在深淵科學(xué)上領(lǐng)先,我國(guó)必須盡早配備11000米全海深范圍內(nèi)的裝備?!?/p>
為此,他計(jì)劃在5年內(nèi)構(gòu)建我國(guó)全海深的“深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”,包括3臺(tái)全海深的著陸器、1臺(tái)全海深的無(wú)人潛水器、1臺(tái)萬(wàn)米級(jí)的載人深淵器“彩虹魚(yú)”號(hào)及專(zhuān)用科考母船。
“目標(biāo)是研制出一套好用的海上調(diào)查設(shè)備,讓我國(guó)的海洋科學(xué)家開(kāi)展深淵科學(xué)研究。而且不光做我國(guó)的項(xiàng)目,還可以組織國(guó)際航次,從其他國(guó)家申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)?!贝蘧S成對(duì)此充滿信心,因?yàn)楝F(xiàn)在已有國(guó)外科學(xué)家表示有合作意向。
?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2015-02-09 第1版 要聞)
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