海底兩千米、可支撐6個人長待30天!“深海實驗室”今天開工建設
今天(28日),*國家重大科技基礎設施“冷泉生態系統研究裝置”*在廣州南沙正式開工建設,這也是世界首個2000米級坐底式可載人長期駐留的深海實驗室。
“深海綠洲”研究裝置長什麼樣?
“冷泉”是指海底之下的甲烷、硫化氫和二氧化碳等氣體在地質結構或壓力變化驅動下,溢出海底進入海水的活動。而冷泉生態系統是指海洋生物利用海底冷泉滲出的化學物質為能源進行化能合成,發育成海底黑暗世界裏獨特的生態系統,被譽為“深海綠洲”。
冷泉生態系統研究裝置的投用將為冷泉生態系統的研究提供全新的視角和技術手段。

總枱央視記者 帥俊全:冷泉生態系統研究裝置究竟長什麼樣呢?來看一看我身邊的模型,可以看到它由水面保障母船、海底實驗室、保真模擬系統三大部分組成。最受關注的就是海底實驗室,它長是達到33米,寬和高都在7~8米左右,內部是由5個耐壓球體串聯而成,它的內部體積是有3箇中國空間站的大小,也遠遠大於“奮鬥者”號等載人潛水器。

*中國科學院南海海洋研究所所長 冷泉生態系統研究裝置總指揮 李超倫:*它最深可以潛到2000米的水深深海底,它可以支撐6名科學家在深海原位開展30天的海底原位實驗。

冷泉裝置總建設計劃用5年的時間,建成國際首個2000米級坐底式深海載人駐留實驗室,這也是世界首個面向海底冷泉系統的大科學裝置,建成後將促進冷泉發育機制、極端生命演化過程、可燃冰的生態效應研究等海洋科學跨越式發展,推動深遠海科技進步。

*中國科學院南海海洋研究所所長、冷泉生態系統研究裝置總指揮 李超倫:*我覺得最大的意義就是原來海洋調查有調查船,説把實驗室搬到海上,現在我們真正實際意義上把這個實驗室搬到了海底,並且根據觀察對象的變化能夠及時調整實驗。這種長駐留深海大型的實驗裝置,尤其是載人的,可以對於我們這些深海的材料、深海的能源、深海的通信等相關產業,其實也是一個極大的帶動作用。
海底兩千米 如何保障海底科研人員生活工作?
海底兩千米,相當於200個大氣壓,在這樣的極端條件下,大科學裝置怎樣保持長期穩定運行?尤其是保障海底科研人員的正常生活和工作呢?來看專家解讀。

*中國科學院南海海洋研究所所長、冷泉生態系統研究裝置總指揮 李超倫:*我們主要藉助了載人航天,包括載人深潛,以及現在陸地上一些煤礦救生系統技術,現在叫作非再生的環控生保技術,主要包括環境調控、氧氣、食品,甚至包括一些廢棄物的處理,從而保證水下科學家在這30天裏,有一個相對較為舒適、合適的生活和科研環境。

通過冷泉裝置的建設和運行,將突破深海載人長週期駐留實驗、超大潛深大型耐壓結構安全性、大尺度鈦合金加工工藝、深水濕插拔連接器、深水接駁開艙等一系列關鍵核心技術。

中國科學院南海海洋研究所所長、冷泉生態系統研究裝置總指揮 李超倫:因為它要支撐6個人長待30天,所以整個耐壓結構是1個由5個球形的耐壓殼通過串聯來形成的,所以涉及一些長週期超耐壓結構,其實這一方面是國際上目前沒有的,也存在很多的技術挑戰。除了它本身這個實驗裝置之外,它可以從它作為一個母體,它在釋放一些AUV(自主式水下機器人)、ROV(遙控操作無人潛水器),進一步拓展它在海底一些探測的範圍和取樣的能力。
為何要建冷泉生態系統研究裝置?
神秘的海底冷泉究竟是什麼?為何要耗資26.6億多元來建這樣一個大科學裝置研究冷泉生態系統,還必須要原位觀測研究呢?

總枱央視記者 帥俊全:人們常説萬物生長靠太陽,其實並非如此,來看一看這個容器裏面的生物貽貝、白瓜貝,看起來可能沒有什麼特別,但它們其實有一個最大的特點就是不依賴於光合作用,打破了萬物生長靠太陽的這一定律,它們源自於海底2000米深處的冷泉生態系統。那麼冷泉其實就好像是海底的噴泉一樣,它從海底滲出會噴出甲烷、硫化氫和二氧化碳等等不同的這樣的一些流體,而且温度比較低,在2~5℃,所以被稱為是冷泉。那麼就靠吃這些甲烷和硫化氫,一種不依靠於光合作用,而是這種化能作用而形成的多種生物圈就這樣形成了。

*中國科學院院士、冷泉生態系統研究裝置首席科學家 張偲:*冷泉生態系統,還有資源的三個特點,包括它是可燃冰的富集區,那麼大家都知道可燃冰就是一個新一代的清潔能源,那麼第二個它是有豐富的生物資源,那麼包括微生物和無脊椎動物等等的生物資源。第三個它是一個豐富的碳匯資源,通過物理固定、化學固定、生物固定,把甲烷轉化成固化的碳源。它是一個豐富的碳匯資源。

*總枱央視記者 帥俊全:*這裏面就包含有我們剛剛看到的貽貝,還有蟹類,還有海膽等等不同的生物,達到600多種豐富的冷泉居民,但是一旦離開冷泉生態系統,可能系統就會瞬間的崩塌,所以還必須乘坐這樣的海底實驗室去到海底進行原位的長時間的觀測。

*中國科學院院士、冷泉生態系統研究裝置首席科學家 張偲:*可燃冰樣品離開了原位相環境它會迅速發生分解。那麼第二個就是深海微生物它離開了原位相環境,它對環境的變化會迅速產生響應。第三個是氨氧化古菌等微生物離開了原位相環境它會迅速地發生基因組的變化,冷泉生態系統的生物離開了它的原位相環境,它會迅速死亡,研究冷泉就不能離開原位相環境。

*總枱央視記者 帥俊全:*冷泉生態系統這種獨特的黑暗生物圈究竟如何形成?海底兩千米的奇妙世界還有哪些不可思議?幾年以後,可載人長期駐留的海底實驗室將搭乘母船從這裏出發開啓深海探秘,值得期待!
(總枱央視記者 帥俊全 任梅梅)