环赤道三圈 识海洋一步
――我国完成最大规模环球大洋科考
新华社青岛１２月１１日电（记者 张旭东）我国大洋功勋船“大洋一号”历时３６９天，航行６４１６２海里，圆满完成我国第２２航次大洋科考，于１１日上午返回青岛。这是我国航程最长、科考范围最大、参加人数最多的一次大洋环球科考，其航程相当于３倍赤道长度，并取得诸多历史性突破和科技成果；但对于神秘的海洋，这只是人类迈出的一小步。
“黑烟囱”大量现身
２２航次总首席科学家陶春辉介绍，“大洋一号”于２０１０年１２月８日于广州起航，经历９个航段，调查区域涉及印度洋、大西洋和太平洋。此次大洋科考开展了海底多金属硫化物、多金属结核、深海环境和深海生物多样性等项目的调查，各航段科研成果丰硕，水下机器人和深海岩芯钻机等自主研制设备也成功使用。
“其中，科考人员在此航次中共发现１６处海底热液区，几乎占我国已知海底热液区的一半，包括南大西洋５处，东太平洋１１处，其中在南大西洋发现的一处热液区是目前南大西洋洋中脊发现的最南端热液区。”陶春辉说。
海底热液活动区中的热液硫化物是目前日益受到国际关注的一种海底矿藏。它的成因在于海水从地壳裂缝渗入地下，遇到熔岩被加热，溶解了周围岩层中的金、银、铜、锌、铅等金属后又从地下喷出。这些金属经过化学反应形成硫化物沉积到附近的海底，像“烟囱”的形状一样堆积起来，因此也被形象地叫做“黑烟囱”。
２２航次第三和第四航段首席科学家、国家海洋局第一海洋研究所副研究员杨耀民告诉记者，他所负责的两个航段共发现了两处海底热液区，其中南太平洋最南端海底热液区位于大洋洋中脊和地幔热点的交会处，这有利于研究地壳的构造和演化。“南太平洋另外一处海底热液区面积较大，科考人员抓取了一块铜含量很高的岩石。”他说。
今年７月末，科考人员在东太平洋发现海底热液区，其中有死亡的还有刚死亡或是离活动热液区较近的区域，这将有利于研究海底热液区的形成历程。“７月３０日，我们抓来一块重达５００公斤的硫化物样品，这是中国自开展硫化物调查以来所获得的最大硫化物样品。”２２航次第六和第七航段首席科学家倪建宇说。
中国地质大学教授苏新是第二航段样品管理员，她告诉记者：“探寻‘黑烟囱’最主要的工具就是电视抓斗，将其放到海底拖着走，一连十几个小时都要有人盯着屏幕，非常枯燥。我们都开玩笑说‘看着海底无声电影，就是为了那精彩的一瞬间’。”
无氧无光鱼虾“自立门户”
“黑烟囱”附近温度从１００摄氏度至３００摄氏度不等，硫化物导致周围环境剧毒，没有光线且高压，但这里并不是只有海水和岩石。“这次我们在南大西洋利用深海生物组合取样器和电视抓斗抓捕了一条热液鱼、大量盲虾和海底微生物样品。”第五航段首席科学家、国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室主任邵宗泽告诉记者。
科考队员介绍，他们抓捕的这条热液鱼头大，体形呈蝌蚪状，体长约６０厘米，重约１斤，鱼眼凸起，呈灰色，体表无鳞，但有坚硬刚毛，应该是人类所未知的新物种。这为深海大型生物研究提供了珍贵研究资料。
“此外，由于海底无光，我们发现了没有眼睛的虾，命名为‘盲虾’。盲虾有大有小，大的长约１０厘米，头部膨大，头两边的腮发达，且呈黑色。”邵宗泽告诉记者，“大量海底微生物样品则为生物多样性研究和基因研究提供了珍贵样品。因为海底高温、高压、剧毒而且无光，所以海底生物独特的基因可应用于环境污染治理等方面。”
记者采访了解到，海底热液区附近的生物形成了自己的独特的生态系统。当水和海底熔岩发生化学反应时产生氢气和烷，这被微生物所利用，将化学能转化为生物能。微生物通过合成有机物再形成大型生物，逐渐就形成了生物链。
此外，有专家指出，海底热液区特殊环境类似于地球早期的环境，这些微生物就有可能类似于地球早期的生命形式，可为生命起源研究提供参考资料。
杨耀民说，其实典型生物也是海底热液区的重要特征之一，如果发现了盲虾，又看到地表颜色发生变化，那么这里是热液区的可能性就会比较大。在南大西洋一处海底热液区就有大量盲虾，它们像从蜂窝里飞出的蜜蜂一样，瞬间就将电视抓斗的摄像头包围了。
探索神秘大海仍是“一小步”
此航次中，我国自主研制的高技术装备在航次调查中发挥了重要作用，其中深海综合锚系浮标观测系统、拖曳式资源综合探测系统及中深孔岩芯取样钻机在航次调查中首次投入使用并获得成功，无人缆控潜水器和深海声学深拖等重大高新装备在热液区应用成功。
陶春辉介绍，无人缆控潜水器（ＲＯＶ）调查是在第二航段进行。无人缆控潜水器两次下水，利用机械手完成了硫化物２站３次取样作业，取得硫化物、玄武岩等样品和数码照片。这次无人缆控潜水器的成功使用，标志着我国成为国际上少数几个能使用水下机器人开展洋中脊热液调查和取样的国家之一。
虽然此航次取得诸多历史性突破和科研成果，但陶春辉坦言，中国在深海大洋领域仍是“新手”，技术水平与世界先进水平还有很大差距，至少在５年以上，科学认识水平就差得更远。
陶春辉表示，下一步中国大洋科考应注重对深海大洋的科学认识水平，例如生态环境、生物多样性、气象和水文资料等，从初步发现向深入研究过渡。“例如，之前中国在印度洋发现了海底热液区，２２航次第一航段就在此布放了深海综合锚系浮标观测系统，为的是了解这里的水文、气象资料和生态环境等。”他说。
一些专家指出，目前人类对大洋的认识还是冰山一角。以海底生物为例，不光是这条热液鱼人类不认识，大量的海底生物人类都还未曾相见。此外，众所周知海底热液区是重要的海底矿藏，浩瀚的大海应该还有诸多人类未识的矿产资源和能源。但是，对海洋资源的利用需循序渐进，应先增加对海洋的科学认识，包括水文、气象、生物多样性和生态环境等，再计划开发利用。
