“科學(xué)號”探海山

張武昌

向海山進(jìn)發(fā)

2014年末，我被通知參加即將開啟的“科學(xué)號”科考船探索海山的航次。得到消息后，我的心情非常激動。作為一名海洋生物學(xué)研究者，搭載著中國目前最為先進(jìn)的海洋科考船，去探索海洋中的特殊生境，對我而言有著極大的誘惑。

2014年12月3日，本航次所有科考人員齊聚“科學(xué)號”，當(dāng)天便從青島的奧帆中心碼頭起航，向目標(biāo)海山進(jìn)發(fā)。此次我們的目的地，是位于雅浦海溝附近的一座無名海山。雅浦海溝位于西太平洋上，說起這個名字應(yīng)該很少有人知道，但提起它北面的“明星鄰居”馬里亞納海溝——世界上最深的海溝，可就幾乎人人皆知了。

初 臨 海 山

“科學(xué)號”科考船一路向東南挺進(jìn)，經(jīng)過黃海、東海，穿越宮古海峽，途中氣候條件非常惡劣，不僅遇到了寒流，還遭遇了2014年第22號臺風(fēng)。但大家沒有畏懼，仍然堅守崗位。經(jīng)過所有人的努力，8天后我們終于到達(dá)預(yù)定海域。

根據(jù)出發(fā)前搜集的資料，我們初步確定了這座海山的坐標(biāo)，并標(biāo)記這座海山山頂水深為65米。雖然到達(dá)時剛過凌晨，但科考人員沒作任何休息，就立即投入到現(xiàn)場的作業(yè)觀測中。

我們首先要做的就是確定這座海山的實際位置和精確地形。此時，船載的多波束地形掃描儀大展神威，比起傳統(tǒng)的單波束測深系統(tǒng)，其在準(zhǔn)確性、精度和效率方面有著極大的提高。經(jīng)過我們一整天的初步掃描作業(yè)，確定目標(biāo)海山的山頂位置比之前的資料信息偏離了近3海里，山頂水深也更深，達(dá)到了250米。

漫 游 海 山

掌握了詳細(xì)地形資料后，接下來就是本航次的主角——“發(fā)現(xiàn)號”ROV登場的時候了。它很像BBC拍攝紀(jì)錄片用的那種機(jī)器，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，它是一個黃色的大家伙，在其正面書有“發(fā)現(xiàn)”兩個大字，且周身被黑色的框架固定。

當(dāng)纜車有力地吊起“發(fā)現(xiàn)號”伸出船舷，并緩慢地下放鋼纜直至入水后，我疾步返回了實驗室。此時，很多人都已等在這里，盯著大屏幕，準(zhǔn)備觀看ROV上的攝像機(jī)通過電纜傳回的視頻直播。

經(jīng)過設(shè)備人員的緊張調(diào)試，屏幕上終于出現(xiàn)了海山的畫面。只見燈光下藍(lán)色背景上，隨著ROV的下沉，海山的地形高低起伏不斷變換著場景。突然，畫面上出現(xiàn)了一片白色的東西，其覆蓋在海山之上，憑我的經(jīng)驗，那應(yīng)該是有孔蟲砂。有孔蟲是海洋里的浮游單細(xì)胞生物，它會分泌石灰質(zhì)外殼，在其死亡后肉體逐漸消解，而外殼則沉積下來。長期的沉積使得被覆蓋的地方猶如披上了一層白雪，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去也很像片沙海。

不一會兒，畫面上的生物多了起來，有游蕩的小蝦，覓食的小魚，匍匐著的海參、海膽、蛇尾（一種無脊椎海生動物），有時還會掠過螃蟹的身影。不僅如此，還有像小樹一樣的珊瑚、形如扇面的海筆、形狀各異的海綿。 但令我沒有想到的是，鏡頭中似乎并沒有出現(xiàn)大型藻類的身影。

“發(fā)現(xiàn)號”ROV的速度開始放緩，今天最為精彩的海底采樣即將上演?！鞍l(fā)現(xiàn)號”ROV有兩種采樣方式，分別是用機(jī)械手捕捉和吸管抓獲。它的機(jī)械手設(shè)有7個關(guān)節(jié)，開啟時會像人手一樣靈活伸展，我們用它來抓取較大或較硬的物體；而吸管抓獲的原理則是通過瞬間吸收水流，將其周圍較軟或較小的物體吸進(jìn)ROV的樣品艙里。

抓這些生物可是個技術(shù)活：速度慢了，動物就跑了；速度太快，力道不好掌握，很可能會把樣品夾壞。每一次操作，我們這些觀眾就像在看一場關(guān)鍵的足球賽，時刻等待著進(jìn)球的那一刻。

每次捕獲成功，實驗室內(nèi)都會發(fā)出一陣歡呼聲；而有時運(yùn)氣太差，有些動物在受到刺激后，形態(tài)會發(fā)生改變，不是跑掉就是被夾壞了，這時實驗室內(nèi)就會響起一陣惋惜聲。好在操作人員在每次抓捕前，都會用高清鏡頭對它進(jìn)行特寫拍照，以留底作為圖片資料。

這些得來不易的樣品，科學(xué)家們都將其視若珍寶。首先都會盡量把它們養(yǎng)活，最有效的方法就是用最短的時間把樣品放到低溫的海水中培養(yǎng)。如果活不了，就只能抓緊時間拍照，最后用酒精固定樣品，待到上岸后回實驗室再仔細(xì)鑒定種類。

經(jīng)過20天的奮戰(zhàn)，我們在海山的4個方向的山坡上下放了ROV，最深處達(dá)4000米。這次航次考察非常成功，我們滿載著樣品踏上了返程。

國家的富強(qiáng)，有力地推動了我國海洋事業(yè)的發(fā)展，在國際深海海洋科學(xué)研究方面，中國再一次發(fā)出了自己強(qiáng)有力的聲音。

TIPS

海山，顧名思義就是海里的山。通常來說，露出水面的叫海島，高潮時淹沒、低潮時露出的叫礁，沒有露出海面的叫海山。有的海山山頂離海面幾千米，有的僅在水下幾米，但是海山都有一個共同的特點(diǎn)，就是海底隆起部分都超過1000米。

全球有多少座海山？3萬，5萬，還是10萬？至今沒有人能給出確切的數(shù)字。但人類探索過的海山僅有300多座，而其中僅有少數(shù)是科學(xué)家真正“下海去看過”的。根據(jù)最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球60%以上的海山分布在太平洋，尤以南、北緯30度之間的熱帶太平洋地區(qū)最為密集，包括中太平洋海山群、威克海山群、麥哲倫海山鏈、卡羅琳海山鏈、夏威夷海山鏈等。

海山的形成過程蘊(yùn)含著豐富的地質(zhì)構(gòu)造意義，典型的海山由死火山形成，有1000～4000米的海底突出。海山通常也是大洋漁場所在地及生物多樣性豐富的區(qū)域，進(jìn)行海山生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境關(guān)系的研究，有助于提高對海山生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知。

TIPS

“科學(xué)號”科學(xué)考察船，長99.8米、寬17.8米，這樣的長寬比使它看起來更像是個“小胖子”，其核定總噸位4711噸，續(xù)航能力達(dá)1.5萬海里。它具備全球航行能力，配備了海洋大氣、水體、海底、深海極端環(huán)境和遙感信息現(xiàn)場驗證等五大船載探測系統(tǒng)。除了深海ROV（無人遙控潛水器）外，“科學(xué)號”上還搭載了多個新型設(shè)備，包括巨型采泥器、多管取樣器、阿氏網(wǎng)、保真取樣器等。