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科技日報(bào)記者 宋迎迎 通訊員 王敏
3月25日，科技日報(bào)記者從中國科學(xué)院海洋研究所（以下簡稱“中科院海洋所”）獲悉，該所研制的多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)在我國南海冷泉區(qū)已經(jīng)連續(xù)多年布放，實(shí)現(xiàn)了對該區(qū)域高清影像資料、近海底理化參數(shù)等數(shù)據(jù)的連續(xù)獲取。相關(guān)成果以封面文章形式近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《深海研究》。深海坐底長期觀測系統(tǒng)提供了一種創(chuàng)新、可控的布放和回收模式，有望成為原位、長期、連續(xù)通用水下觀探測平臺(tái)。
LOOP在我國南海冷泉區(qū)開展原位觀測。中科院海洋所供圖
深海熱液/冷泉區(qū)域，是地球多圈層物質(zhì)與能量劇烈交換的區(qū)域，同時(shí)也是極端生命發(fā)育生長的區(qū)域，逐漸成為多學(xué)科交叉的深海極端環(huán)境研究熱點(diǎn)，是地球科學(xué)與生命科學(xué)的新結(jié)合點(diǎn)。然而，深海熱液冷泉區(qū)域的生物群落變遷、演化以及與周圍環(huán)境的相互影響均是長時(shí)序活動(dòng)，目前基于無人纜控潛器（ROV）、載人潛水器（HOV）等水下潛器的短時(shí)、隨機(jī)考察無法滿足以上過程的長時(shí)間連續(xù)觀探測需求。
為此，研究團(tuán)隊(duì)突破水下耐腐蝕技術(shù)、能源管理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，探索新型水下布放及回收模式，研制了多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)（Long-term ocean observation platform, LOOP），實(shí)現(xiàn)了對觀測區(qū)域高清影像資料、近海底理化參數(shù)及保壓流體樣品等數(shù)據(jù)樣品的綜合獲取。
與以往的自由落體式著陸器不同，LOOP為實(shí)時(shí)視頻指導(dǎo)的纜放式著陸器。布放時(shí)通過搭載的水下高清攝像頭實(shí)時(shí)觀測落點(diǎn)位置，通過科考船配合可較為精確地控制布放位置，并且在海底著陸后仍可通過同軸纜根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整觀探測參數(shù)，保障最優(yōu)觀探測效果，回收時(shí)可通過同軸纜直接回收。
LOOP布放模式。中科院海洋所供圖
LOOP在設(shè)計(jì)之初，已經(jīng)考慮到各類商業(yè)化傳感器、自研原位探測裝備等科學(xué)負(fù)載的通信、供電需求。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的深海多通道激光拉曼光譜探測系統(tǒng)（Multi-RiPs）多次搭載深海坐底長期觀測系統(tǒng)布放于我國南海冷泉區(qū)域，在“發(fā)現(xiàn)”號(hào)ROV輔助下，布放拉曼探頭、進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行長期、原位、連續(xù)探測。
據(jù)悉，自2016年起，中科院海洋所研制的多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)已先后多次布放于我國南海冷泉區(qū)域，其中單次最長連續(xù)布放天數(shù)達(dá)659天（有效工作時(shí)間414天），累計(jì)水下布放時(shí)間1070天。通過獲取的數(shù)據(jù)資料，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，鹽度和溶解氧含量在冷泉噴口附近的水平和垂直方向上具有很強(qiáng)的空間異質(zhì)性，環(huán)境參數(shù)的空間異質(zhì)性可能是冷泉區(qū)域化能合成群落空間分布不均的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。
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