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南海遥控无人深潜航次专题报道:南海北部冷泉区生物群落深度探测

来源:海洋与地球科学学院  发表时间:04/24/2018 阅读次数:3697

      编者按:2018年4月17~5月16日,由我校海洋与地球科学学院周怀阳教授担任首席科学家的“南海深部计划”遥控无人深潜航次在南海执行。据悉,航次将聚焦海山、深海沉积和冷泉系统三大主题,开展水深1000米至4000米海底的原位观测、实验和采样工作。此次我校共有11位教师参加该航次,在繁忙的科考工作之余,他们还将第一时间发回来自南海深处的现场报道。

      深海冷泉区聚集着不依靠光合作用,而是由海底流体中的甲烷和硫化氢等有机物中的化学能驱动的生物群落。它们是海底生命极度活跃的区域,和热液生态系统并称为“深海绿洲”,成为当前深海研究的热点。
       “南海深部计划”遥控无人深潜科考航次的第一个作业站位便选择南海北部冷泉区。周怀阳教授介绍,这里也是2013年“蛟龙”号载人潜水器首次搭载科学家下潜的首选地,他是当时的首位“乘客”,之后和其他五位科学家共同完成了对冷泉生物群落的首次实地观察和取样任务。
        本航次由“嘉庚”号科考船执行,载着22名科学家、遥控无人深潜器及8位潜器操控人员,于4月17日早上从厦门通达码头出发。18~21日连续四天在冷泉区进行科考工作,船上科学家和潜器操控人员同舟共济,在船上实验室内通过遥控潜器到海底进行探测与取样工作。遥控无人深潜器的优势在于工作时间长、载荷大,单次可以完成更多的科学任务。“南海深部计划”指导专家组组长汪品先院士对本航次寄予厚望,希望在“大计划”冲刺阶段能取得新的突破。
       第一次下潜作业约一个多小时后,潜器到达1130m深的海底冷泉区,监控器便传回了其携带的两台高清摄像机的影像视频。看到颜色鲜艳的、密集的生物群落,无论是第一次还是多次参加冷泉区科考的人员都兴奋无比。航次生物学家邱建文介绍,镜头中最常见的深色动物是平额深海偏顶蛤,俗称深海贻贝,白色的甲壳动物是蹲龙虾和潜铠虾,还有小的软体动物是帽贝。帽贝以贻贝壳上的微生物为食,而潜铠虾则以其腿毛表面生长的细菌为食。
       初查发现,冷泉区生物群落主发育区约一个足球场大小。利用潜器搭载的高清摄像机和多波束仪,以10米的行距对100100 m2的主发育区进行了高分辨率的海底地形和生物群落的全景调查,这是我国首次如此高精度的冷泉区生物群落影像调查。
       航次还采集了冷泉区的代表性生物样本,包括在此冷泉区首次采到了管状蠕虫。邱建文教授对刚采集的贻贝样本马上进行了解剖,发现每3-4个样本中会有一只体内多鳞虫,后者是啃食贻贝组织的寄生虫。令人惊异的是,有一只贻贝却见有一对大小不一的多鳞虫,它们是母子关系吗?答案要等邱教授将把样本带回实验室后,做亲子鉴定才能揭晓。
       四天来获得了大量的生物样本和几百万兆的影像资料,带回实验室后开展各种实验分析和数据处理,以深度揭示冷泉区的生物群落组成和食物链构成等特征。(作者:范代读(海洋与地球科学学院教授)、钱生平 2018年4月23日于“嘉庚”号))


贻贝(平额深海偏顶蛤)、蹲龙虾和深海帽贝等

贻贝和潜铠虾等
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贻贝内的多鳞虫(杨位迪拍摄)
系列报道:
 
 

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