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南海北部冷泉區生物群落深度探測

發佈時間:2018-05-16
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深海冷泉區聚集著不依靠光合作用,而是由海底流體中的甲烷和硫化氫等有機物中的化學能驅動的生物群落。它們是海底生命極度活躍的區域,和熱液生態系統並稱為“深海綠洲”,成為當前深海研究的熱點。

“南海深部計劃”遙控無人深潛科考航次的第一個作業站位便選擇南海北部冷泉區。航次首席周懷陽教授介紹,這裡也是2013年“蛟龍”號載人潛水器首次搭載科學家下潛的首選地,他是當時的首位“乘客”,之後和其他五位科學家共同完成了對冷泉生物群落的首次實地觀察和取樣任務。

本航次由“嘉庚”號科考船執行,載著22名科學家、遙控無人深潛器及8位潛器操控人員,于4月17日早上從廈門通達碼頭出發。18~21日連續四天在冷泉區進行科考工作,船上科學家和潛器操控人員同舟共濟,在船上實驗室內通過遙控潛器到海底進行探測與取樣工作。遙控無人深潛器的優勢在於工作時間長、載荷大,單次可以完成更多的科學任務。“南海深部計劃”指導專家組組長汪品先院士對本航次寄予厚望,希望在“大計劃”衝刺階段能取得新的突破。

第一次下潛作業約一個多小時後,潛器到達1130 m深的海底冷泉區,監控器便傳回了其攜帶的兩台高清錄影機的影像視頻。看到顏色鮮艷的、密集的生物群落,無論是第一次還是多次參加冷泉區科考的人員都興奮無比。航次生物學家邱建文介紹,鏡頭中最常見的深色動物是平額深海偏頂蛤,俗稱深海貽貝,白色的甲殼動物是蹲龍蝦和潛鎧蝦,還有小的軟體動物是帽貝。帽貝以貽貝殼上的微生物為食,而潛鎧蝦則以其腿毛表面生長的細菌為食。

初查發現,冷泉區生物群落主發育區約一個足球場大小。利用潛器搭載的高清錄影機和多波束儀,以10米的行距對100100  m2的主發育區進行了高解析度的海底地形和生物群落的全景調查,這是我國首次如此高精度的冷泉區生物群落影像調查。

航次還採集了冷泉區的代表性生物樣本,包括在此冷泉區首次採到了管狀蠕蟲。邱建文教授對剛採集的貽貝樣本馬上進行了解剖,發現每3-4個樣本中會有一隻體內多鱗蟲,後者是啃食貽貝組織的寄生蟲。令人驚異的是,有一隻貽貝卻見有一對大小不一的多鱗蟲,它們是母子關係嗎?答案要等邱教授將把樣本帶回實驗室後,做親子鑒定才能揭曉。

四天來獲得了大量的生物樣本和幾百萬兆的影像資料,帶回實驗室後開展各種實驗分析和數據處理,以深度揭示冷泉區的生物群落組成和食物鏈構成等特徵。

貽貝(平額深海偏頂蛤)、蹲龍蝦和深海帽貝等

貽貝和潛鎧蝦等

文章來源:同濟大學
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