作者:段歆涔 来源:中国科学报 发布时间:2014-5-27 10:40:16
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“我们失去了横穿海底的能力”
世界上潜得最深的“船”去了

Nereus   图片来源:WHOI

“今天,我们失去了Nereus。”这是5月10日美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)科学作家Ken Kostel在博客里写下的一句简洁却悲伤的话。WHOI造价800万美元的深海无人遥控潜水器(ROV)曾抵达地球最深处——位于马里亚纳海沟的“挑战者深渊”,也曾到达过Mid-Cayman Rise(地球上最深的中央海脊)附近的深海热泉。它是美国国家科学基金会资助的为期3年的新项目——官方称为超深渊生态系统研究项目(HADES)的重要组成部分,旨在探索和了解暗藏在深海海沟(即所谓的“超深渊带”,海面下6000~11000米处)中的神秘生态系统。

首个探险于4月12日启程,目的地是新西兰克马德克海沟,由WHOI海洋生物学家Timothy Shank领导。在40天的航行中,灾难降临了。在潜入海底深处1万米的7个小时里,Nereus 所载的相机失灵了。数个小时后,该团队在水面看到了可能属于失踪的ROV的碎片,这意味着机器可能发生了毁灭性的内爆,罪魁祸首或许是水下高达110兆帕的压力。

很多慰问和哀悼接踵而来。加州圣地亚哥市斯克里普斯海洋研究所所长Margaret Leinen写道:“听到这个消息后,我们理解这对科学家和WHOI是多么沉重的打击,对探索海洋最深处的科学事业也是巨大的损失。”好莱坞导演、深海探险者 James Cameron在WHOI的脸谱页面上留言:“我感觉我失去了一个好朋友。”

Nereus在探索深海海沟上发挥了重要作用。失去Nereus 对未来的超深渊带探索是一大打击。Shank表示,Nereus 是该领域一款独一无二的机器。“没有Nereus 的协助,我们很难全面开展研究,包括记录和取样完全未知的海底和海洋生活,包括新发现的生命形式——这些工作在其失踪前几天仍在开展。当前的探险变得更加困难,我们对未来超深渊带的探险工作感到沮丧。这意味着超过1/3的海洋深度范围是我们够不着的。”

超深渊带一直是地球上研究最少的栖息地之一。科学家希望调查全世界的深渊区(海洋6000米以下的地区)以确定超深渊带物种和生态环境的组成结构和分布情况,并了解超深渊带的压力情况(最高达110兆帕,相当于拇指指甲上承受了两辆“悍马”车)、食物供给(尤其是碳元素的分布和海底生物体的生物量),最终弄清深海海沟在塑造海洋多样性和海底生物演化中发挥的作用。

Nereus能帮助科学家获得海底生物及其栖息地的目标图像,在不同深度开展实验,收集沉积物、动物群、微生物的样本。Shank说:“Nereus配有一个高能力的具备7大功能的机械臂和高清晰度相机,这对我们探险目标的实现至关重要。”

还有其他工具可继续应用于深渊带探索工作。Shank说:“我们可以继续开展传统的海沟研究,例如使用自由落下的相机和带诱饵的陷阱。但这只能给我们传回简单的片段,例如什么物种被诱饵吸引,但不能给我们提供研究生态系统复杂细节的信息。”

Shank表示:“就目前来说,我们失去了横穿海底的能力,无法再记录并收集动物和其栖息地的样本,不能再开展首个针对超深渊带生态系统的系统性研究。我们可以把机器放在火星上,让它持续数年探索火星(最遥远处距地球4亿千米)表面,但即便拥有Nereus,我们所能达到的最好情形,也仅是研究距地面10千米的海底,且每次探索只能持续10小时。”

在Nereus 最后一次深潜工作(也是其第14次探险)中,Nereus 潜入了克马德克海沟底部9990米处长达6小时,而该海沟最深部分接近海底10063米。Nereus 收集了沉积物和动物(包括两个海参和两个多毛类环虫)的样本,科学家得以分析出其呼吸速率(在摄取氧气的情况下)。

5月9日(即Nereus正常工作的最后一天)格林威治时间13:02 ,所有的监视器突然失灵。Shank回忆说:“当时控制室中的每个人都失望得喘不过气,我们清楚这个情况不同寻常。约13:45,我看到白色的材料碎片,大小从高尔夫球到超过1英尺长不等——漂过我们的船。我们放下小救生艇,用网打捞起碎片,意识到这些结构构件来自Nereus内部。这是一种非常可怕的感觉——我们不愿意相信眼前的事实。Nereus 已经伴随我10年,2009年,它在马里亚纳海沟10899米深处完成了最后的实地测试。”

Shank指出,目前有计划再建造一个能够潜入海底1万米的“全职”科学机器。WHOI计划建造一个升级版的Nereus。“我们不应只局限于再建一个Nereus,我们应该建一系列Nereus。失去了一个机器就使得我们无法系统性探索和研究海洋最深处的秘密是不合理的。”

Nereus是科学界超深渊带探索的一个重要原型。Shank说:“我们正在进一步深化超深渊带的研究,让更多人知道超深渊带和相关研究的重要性。现在,全球科学界表现出极大的兴趣探索这些超深渊地区,部分原因在于想了解生物如何适应巨大压力,深海中细胞的功能,海洋生命的演变,这些未知的地带在全球碳循环中的作用,这些信息对于我们更好地应对全球变暖非常重要。”(段歆涔)

《中国科学报》 (2014-05-27 第3版 国际)
 
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