我國首次在南極發現海底熱液與冷泉並存

記者近日採訪“向陽紅０１”船首次南極科考的科考隊員時了解到，“向陽紅０１”船在我國南極科考比較薄弱的南極大西洋磁區，進行了物理海洋與氣象、海洋地質、海洋地球物理、海底地形與測繪、海洋化學與生物生態和海洋環境熱點等六大學科領域調查，取得了豐碩科考成果，特別是在全球首次發現了海底熱液與冷泉並存。

首次發現海底熱液與冷泉並存奇特現象

隨船領隊、國家海洋局第一海洋研究所所長李鐵剛介紹，“向陽紅０１”船于２０１７年１２月３０日開始執行中國第３４次南極考察，海上考察歷時４６天。科考隊員克服天氣惡劣、環境生疏、浮冰肆虐和裝備條件不足等困難，在超額完成計劃任務基礎上，加深和擴展了科考內容和科學目標，取得了豐富科考成果。

其中，科考隊員最重要的發現是首次在南極發現了海底熱液與冷泉並存的現象，並獲得了天然氣水合物形成與海底熱液活動密切相關的直接地質與地球物理證據。

在南極一海域，科考隊員基於海底地震、淺地層剖面、電視轉鬥等裝備對不同地質單元的海底沉積物進行了定點採集，完成了１５個站位的箱式取樣和８個站位的柱狀取樣，採集到熱液活動和冷泉活動産物。

李鐵剛説：“這兩種樣品相距僅２００米左右，且處在同一地質構造，説明這裡有熱液和冷泉共生的系統。他説，過去認為冷泉形成有生物和熱成因等多種成因類型，這次的調查成果為海底冷泉的熱成因提供了直接證據，值得進一步深入研究。

熱液和冷泉是近年來國際海洋科研熱點，因為熱液區和冷泉區不僅有非常特殊的化能生態系統，顛覆了人們“萬物生長靠太陽”的認知，而且熱液區和冷泉區有豐富資源，熱液堆積而成的“黑煙囪”有金、銀、銅、鋅、鉛等金屬，冷泉的産物之一就是天然氣水合物，即可燃冰。但此前人類還未發現熱液與冷泉並存的現象。

彌補我國南極考察薄弱區域開創多項“第一”

隨船首席科學家、國家海洋局第一海洋研究所研究員鄭彥鵬介紹，本航次，科考隊發揮“向陽紅０１”船靈活機動且具有動力定位優勢，針對特定科學目標，對我國南極科考的薄弱地區——南極大西洋磁區進行了系統調查。

——首次將我國南極科考由傳統的西經４５度向東擴展到了西經３７度海域，東西展布４００多公里，將威德爾海與南大洋進行水交換的“交通要道”進行了全面調查。在穿越德雷克海峽期間，科考隊員在海峽中部順利完成了２個站位的綜合海洋環境要素觀測，這也是我國科考船首次在南大洋西風帶中心的關鍵區域獲得大深度全水深綜合海洋要素觀測剖面。

——首次給南極東部半島海域戴上“動態心電圖”。國家海洋局第一海洋研究所科研人員高立寶介紹，科考隊員成功在南極鮑威爾海布放了２套深水潛標，觀測海洋不同深度水團的流速、溫度、鹽度等理化參數的變化，就像長期監測這個海域的海洋“律動”與“脈搏”，與人類做“心電圖”一樣。

“我們布放潛標的地方是環南極洋流的關鍵區域，長達一兩年的連續觀測數據對認識和了解此洋流非常重要。”李鐵剛説，南極洋流是阻斷赤道區域和南極區域物質能量交換的流係，對南極乃至全球氣候都有重要影響。

——首次對南極大西洋磁區海底進行了大範圍全覆蓋的海底地形測量，完成調查測線約８８８０公里，繪製了６個重點區塊約１５０００平方公里的高品質海底地形圖，前瞻性建立了適合多波束測量的校準區，為我國未來在南極周邊海域開展無人船、ＡＵＶ等其他載體的海底全覆蓋測繪奠定了基礎。

南極竟有“微塑膠”

微塑膠是近年來海洋環境熱點話題，聯合國環境規劃署在２０１４年就將微塑膠污染列為十大緊迫環境問題之一。全球每年約有３千萬噸塑膠進入海洋，那些尺寸小于５毫米的塑膠碎片就是微塑膠，它們的化學性質較穩定，難以降解，可在海裏存在數百甚至數千年。微塑膠會對海洋生物帶來致命影響，並威脅人類健康。

近年來，各國科研人員在不同大洋都發現了微塑膠的存在，而在本次“向陽紅０１”船的南極科考中，科考隊員竟在南極這片人類活動非常少的“凈土”也發現了“微塑膠”。

國家海洋局第一海洋研究所研究員孫承君介紹，科考隊員在南極鮑威爾海盆通過船載泵，取得５００升表層海水，通過過濾海水形成了濾膜。科研人員通過顯微鏡觀測濾膜後發現，濾膜上有五六個小于０．３毫米的微塑膠，其中比較明顯的是濾膜中央的藍色纖維細線，密度略高於大洋平均水準。據初步估計，這些微塑膠很可能是纖維狀的塑膠繩。

“在南極發現微塑膠，預警人類活動的污染已遍佈全球各個角落。”李鐵剛説。