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我国首次在印度洋开展微塑料污染相关科学调查

科普小知识2022-06-25 11:13:22
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我国首次在印度洋开展微塑料污染相关科学调查

科学研究小组的成员正在回收一台单拖体瞬变电磁仪器。

中国海洋制图协会

六月中下旬,西南印度洋风和日丽。当考察队将微型塑料取样器回收到“向阳红10”号船的甲板上时,中国海洋第49航次的第四航段考察成功完成。在30多天里,科学小组成员24小时轮班工作,强大的海底资源勘探设备轮流收集大量珍贵样本和重要数据。

“目前,我们的科研范围正在不断向纵深发展,自主开发的潜艇探测设备已经占据了主导地位。中国的海洋科学研究正以新的姿态为国际海底资源开发和全球海洋治理贡献中国的智慧!”第四航段首席科学家倪充满信心。

围绕微塑料污染等海洋环境问题,中国首次在印度洋开展相关科学考察。

6月15日上午9点,西南印度洋。“向阳红10”号上的科研人员使用后甲板绞车将微型塑料取样器慢慢放入大海。半小时后,取回取样器,取样成功完成。整个过程花了大约一个小时。之后,科学研究小组洗去取样网底部试管中的滞留物,将其放入样品瓶中,并加入福尔马林进行固定保存。“向阳红10”号船返回中国后,这些样本将被送往海洋监测中心实验室进行进一步分析。

“围绕国际社会关注的微塑污染等海洋环境问题,中国首次在印度洋开展了相关调查。这将有助于推动中国海洋微塑料监测和海洋环境治理融入全球海洋环境监测和国际治理,是中国深入参与全球海洋治理的重要举措。”倪于坚说。

微塑料是海洋环境中的一种新污染物,被称为“海洋中的PM2.5”。由于微塑料可吸附持久性有机污染物和重金属,并可被鸟类、鱼类和底栖动物等海洋生物摄取,因此已成为国际海洋生态学和环境科学的研究热点。2016年,中国开始进行近海微塑料监测,然后将其范围扩大到海洋和极地地区。“向阳红10”号对微塑料进行的调查将为中国科学家了解西南印度洋海洋微塑料的分布和评估该地区微塑料的污染水平提供重要数据。

在此之前,第一段的科学考察队员还在印度洋部署了天气漂流浮标和波浪测量浮标。这也是中国首次在印度洋部署这种浮标。这是中国在印度洋进行的意义深远的海-气界面环境观测保障和海-气通量研究业务工作的开始。

倪于坚说:“作为一个负责任的大国,中国的海洋科学研究范围不断扩大,特别是在密切跟踪全球热点和不同海域的前沿问题方面,中国做出了巨大贡献。”

在科学团队成员看来,看似不起眼的石头和海底沉积物是“无价之宝”。

在西南印度洋,有这样一群“矿工”,他们不是在采金,而是从几千米深的海底“寻宝”。

当地时间6月12日下午2: 00,随着“向阳红10号”的船尾A型架向外摆动,一只巨大的黄色抓斗慢慢移向船外的海面,几分钟后消失在海里。这是中国第49次远洋航行的第四站。探险队正在降低西南印度洋多金属硫化物勘探合同区的深海电视抓拍。

大约两个小时后,电视抓斗接近海底,深度为3850米。“石头,石头……”首席助理、样品经理金亮开始耳语。

抓斗只能看到离海底10米以内的海底。没人知道之前抢的是什么。"理想的地点是既有岩石又有沉积物的地方,这样我们可以采集更多的样本。"金亮说。

随着抓斗继续下沉,海底的景象慢慢出现在每个人的眼前。一片灰色,全是海底沉积物。没有看到石头,队员们很失望。

"舰桥,请向东南移动200米。"金亮立即决定在抓人之前改变位置。几分钟后,“向阳红10”到达了一个新的点,抓手又慢慢放下了...这一次很幸运。抓斗下面只有几块石头,设备负责人徐航果断地控制着抓斗。

再过两个小时的等待,抢夺很快就会浮出水面。然而,要在船上收回抓斗并不容易。船摇晃时,几吨重的抓斗在甲板上摆动。"拉紧绳子!"操作小组的负责人邱磊喊道,几名科研小组成员紧紧抓住绳子的两边,抓斗的摆动幅度慢慢下降,最后在甲板上方一米处稳稳地停了下来。随着抓斗慢慢打开,一块黑色的大石头和一堆灰色的“软泥”落在甲板上。这种看似不起眼的石头和海底沉积物对科学研究团队来说是“无价之宝”。

在小组成员对样本拍照后,生物小组成员戴上手套,用镊子夹起石头上的一个白色小珊瑚,然后小心地把它放进样本袋。“珊瑚、海绵、海百合和其他生物经常附着在岩石上。我的任务是收集它们,用于随后的底栖生物多样性分析。”

在生物群完成选择后,剩下的就是地质群了。地质小组的科学研究小组先后对岩石和沉积物样本进行编号、装袋和装箱,然后检修抓斗并清理甲板。

第二天早上9点钟,金亮忙了一整夜,再次来到实验室研究采集的样本。他和值班的地质小组成员对沉积物进行了干燥和筛分,留下了一堆干燥的灰色粉末。金亮说:“这些沉积物样品可以帮助我们调查该海域海底的基本地质信息,了解地质背景和成矿条件。”

通过船员、作业队和专业队之间的密切分工与合作,在短短几天内,中国大洋49号航次科学考察队完成了80多次抓取作业,获得了大量的岩石、沉积物和生物样品,其中两次直接捕获了珍贵的硫化矿。

深海设备成为科研团队成员探索海洋的利器

在浩瀚的海洋和数千米深的海底深处,深海设备是科学探险队员手中的利器。例如,探险队员在“向阳红10号”船上使用的深海电视抓手有1.5米的开口,重近2吨。通过使用船上的缆绳,它可以下降到海底6000米的深度。它的照相机允许探险队员在船上的实验室观察海底,然后通过监控系统控制抓斗的打开和关闭来抓取海底的表面物质。

在“向阳红10”号船的后甲板上,几个不同形状的设备被牢固地固定在这里以防止碰撞。其中,一个白色的类似宇宙飞船的仪器特别引人注目。它是我国自主开发的单拖瞬变电磁仪。科学研究小组成员说,瞬变电磁法可以利用海底多金属硫化物和周围岩石之间的电和磁特性差异来探测。根据瞬变电磁法的探测数据,可以粗略推断海底多金属硫化物在水平和垂直方向的分布。它是进行多金属硫化物资源勘探的重要设备之一。

刚刚开发的瞬变电磁仪是双拖体,经过三次迭代,已升级为单拖体瞬变电磁仪国家海洋局第二海洋研究所高级工程师邓贤明说。

邓贤明表示,除瞬变电磁仪外,“向阳红10”船还在水下无人潜艇、电视多管取样器、中深孔岩心取样钻机等几项关键科研工具中发挥重要作用。“深海科学的需求推动了深海勘探设备的不断进步,而深海设备进一步帮助我们深入海洋,不断提高深海科学研究的水平。”