
海洋,有兩個月亮和兩個火星加起來那麼大。
你知道嗎?在這茫茫的蔚藍色海洋下,
有連綿起伏的山脈,寬闊的海盆,
還蘊藏著巨量的礦產資源和生物基因資源。
為什麼要探索深海

現如今的地球模型
每個國傢都有自己200海裡(1海裡約為1.852千米)的專屬經濟區,在大陸架和專屬經濟區之外的區域就屬於國際海底。國際海底的面積占地球表面積的49%,近一半。這個區域不屬於任何國傢,任何國傢都沒有主權,裡面的資源是全人類的共同財產。但是,誰先調查,誰先勘探,誰就有優先開采權。每個國傢都可以向國際海底管理區申請礦區,開采之後的一部分必須交給國際社會共享,但是大部分可以屬於開采國。而這,也就是我們探索深海的理由之一。
如何將科學傢“送入”海底
探索深海需要先進的科考設備,隨著技術的進步,我們已經有瞭拖網、可視抓鬥、水下機器人等。但是,有很多詳細具體的信息需要我們近距離去看看。那怎麼把科研人員送下去呢?這時就需要載人深潛器,就像我們把航天員“送上”太空一樣,我們需要把科學傢“送入”海底。
中國是世界上第五個掌握載人深潛技術的國傢,2009年研發成功的蛟龍號載人深潛器,最深下潛深度達7062米。之後,經過4年的海試,蛟龍號於2013年首次執行科考任務,筆者有機會參加瞭它的首次科考。

蛟龍號載人深潛器和它的初始母船向陽紅09船
01 去海底的“外太空”做什麼
載人深潛器的應用主要集中在海洋生物和海洋地質。在出發前幾個月,就會確定好航次的調查任務,如:在什麼海域作業,執行什麼樣的任務。
除瞭采集礦產資源樣本和生物樣本之外,還需要采集巖石樣本。巖石,就像地球內部的探針一樣,可以用來反演地球內部巖漿作用。大地構造運動會留下不同類型的巖漿記錄,巖石圈的消亡和新生就如同人體的新陳代謝。所以,巖石好比是我們研究人體時的血液取樣,分析裡面的元素含量就如同分析血液裡面的紅細胞和白細胞。
以俯沖帶的巖石取樣為例,我們可以取到橄欖巖、輝長巖和玄武巖。通過對這些巖石進行研究可以推演地質歷史上板塊的構造演化,建立構造演化模型,從而幫助我們認識過去發生瞭什麼。

俯沖帶橄欖巖樣本及顯微鏡下礦物照片
02 一次深潛是如何進行的
在深潛的前3天,潛航員會給你發一個背包,小讀者們可以猜猜這個包裡有些什麼。
吃的?是的,有用來補充能量的巧克力和堅果,除此之外還有一條禦寒的毛毯。海面有20多攝氏度,但是海底的平均溫度隻有1~2攝氏度。載人艙的直徑隻有2.1米,空間很狹小,裡面還有高清拍攝系統和生命支持系統等復雜的設備,因此這裡面是沒有衛生間的。所以,從下潛前一天的傍晚開始就不能喝水瞭,當天早上也隻吃1個煮雞蛋和幾塊餅幹。這樣才可以保證在一整天近10個小時的作業過程裡,不用考慮上廁所的問題。
早上8點半入艙,之後A型架用吊纜把我們吊到海面上,水手再開1個小艇躍到蛟龍號的背上,把吊纜解掉,全程無繩無纜地自由下潛。在完成海底作業任務之後,再自由上浮。
下潛5米時,陽光透下來,海水湛藍,水面是一個個透澈的凸起,來回地晃蕩,泛著白光。
50米的時候,窗外的浮遊生物像暴雪一樣沖我們襲來,一副“海雪”飄飄的景象。
300米的時候,窗外就很黑瞭,但是還能看見機械手。
到350米的時候,就有發光生物瞭。第一隻發光生物出現時,像流星一樣從筆者的觀察窗前劃過,後來慢慢出現瞭很多發光生物聚在一起,之後又一下子散開去,就像夜空綻放的煙火。
一路觀察取樣,可以看到很多形態各異的生物。比如粉色的半透明海參,它看起來很柔軟,但是卻能抵抗非常大的水壓。我們是在2700米的海底發現它的,這個深度的水壓相當於270個標準大氣壓(人體最多能承受3個標準大氣壓強)。還有十二腕海參、帶刺海參、鮮艷欲滴的海葵、白玫瑰一樣的玻璃海綿、六腕海參等生物。有一種像絲襪一樣的海綿,形態像極瞭一隻長筒襪,如同一絲絲銀線織就,我們給它取瞭個外號叫作“絲襪海綿”。
各種地質和生物樣本都取到之後,再拋載上浮。
除瞭科研任務之外,我們還做瞭一個小的科普實驗。把泡沫做成的小魚、小熊等帶到海底,回來之後,它們都變成瞭右圖中約1/5的大小。這說明海底的壓力是非常大的,同時也說明海底的壓力是四周均衡的,因為它們隻有變小,沒有變形。

泡沫在海底壓縮前後對比
在海底還能找到什麼
海底資源有很多種,例如:在海盆有錳結核(鐵、錳氧化物的集合體)和稀土資源,在洋中脊有多金屬硫化物資源。在洋中脊熱液區,礦產資源的金屬含量很高,尤其是銅和鋅的含量,可以達到陸地的600多倍。除瞭礦產資源之外,更重要的是它的生物基因資源——黑暗生物鏈。在幽深的黑暗海底,還存在一個生命的天堂。陸地上的萬物生長靠太陽,但是在深海,沒有陽光,沒有光合作用,這些生物是靠化能合成的。

海底主要資源類型及其分佈示意圖
如今,深海勇士號、奮鬥者號、蛟龍號載人深潛器已經進入業務化運行,每個潛次可以攜帶兩名科學傢下潛,大大提高瞭作業效率。相信在未來,越來越多的海底奧秘將一一被人類揭開,也希望有越來越多的青少年加入海洋科考的行列。
責任編輯|王佳穎 嶽煥琦
運營編輯|嶽煥琦
質量審核 | 趙青雲 王維嘉
圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《藍色國土“尋”遊記》,文圖 / 唐立梅(自然資源部第二海洋研究所海底科學實驗室),原文有刪改,原創作品轉載請註明來源。