第五章：正式作業(yè)——“箱式取樣”與“綜合環(huán)境站”

10月14日，周四

海底實(shí)況直播

今天是正式作業(yè)第一天，作業(yè)項(xiàng)目是光學(xué)拖體。它是搭載攝像機(jī)，被船牽引著平行于海底滑行的直播器，科考隊(duì)員在船上就能夠?qū)崟r觀察到海底的情況。用它獲取的錄像和照片可以作為估算這里有多少資源的核心數(shù)據(jù)。但這個設(shè)備在海底很難控制，忽高忽低，有時還會觸底。今天一整天監(jiān)控室里人頭攢動，熱鬧非凡。大家都在目不轉(zhuǎn)睛地盯著屏幕，期待著下一秒畫面的出現(xiàn)。這片海域海底的總體特征是：密密麻麻的結(jié)核上覆在典型遠(yuǎn)洋紅粘土沉積物上，生物極其稀少，只有偶爾閃過畫面的幾株海綿的蹤跡，證實(shí)這是個有生命的空間。

10月15日，周五

惱人的側(cè)推

從正式作業(yè)起，為了保證定位精準(zhǔn)，“向陽紅03”船開啟側(cè)推功能，利用側(cè)推發(fā)動機(jī)實(shí)時調(diào)整船舶姿態(tài)和位置，讓船舶精確地停在一個位置或沿直線航行。側(cè)推發(fā)動機(jī)發(fā)出的隆隆巨響讓人難以入眠，而我的房間其實(shí)就在側(cè)推發(fā)動機(jī)之上，聲音尤其之大。但有時候真的累了或困了的話，頂著轟鳴聲也能入眠。

首箱樣品

今夜，第一次箱式取樣成功，獲得了與海底攝像顯示一致的密密麻麻的結(jié)核。樣品上來后，各專業(yè)組開始忙碌起來，拍照、抽水、取樣、清理甲板，大家各司其職。對于地質(zhì)組來說，主要的工作是現(xiàn)場測量樣品總重量、總體積、覆蓋率，描述樣品特征。公司的工作小組主要通過三維掃描技術(shù)獲取單體結(jié)核的形態(tài)和利用聯(lián)合稱重獲取單體結(jié)核的重量，最后將樣品編號分裝。這是非常瑣碎且工作量巨大的工作，因?yàn)闃悠酚袔装賯€，讓我們的工作一直持續(xù)到天亮。緊接著還會有兩個箱式樣品取回，第一箱剛剛忙完，第二箱就來了。海上的工作著實(shí)是很辛苦，基本上每個組都是挑燈夜戰(zhàn)。但是大家為了他們熱愛的事業(yè)，樂在其中。

10月16日，周六

人工大數(shù)據(jù)

先驅(qū)工作組在本航次資源方面的主要任務(wù)就是人工獲取大數(shù)據(jù)，這需要很大的工作量，但其意義毋庸置疑。我們在短短的航次現(xiàn)場工作期，需要對近萬個結(jié)核進(jìn)行形態(tài)建模和稱重，從而獲取海量數(shù)據(jù)，以詳細(xì)分析這種礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律，估算其數(shù)量和價值。預(yù)計(jì)未來兩到三周直至航次結(jié)束，先驅(qū)團(tuán)隊(duì)將長期駐扎在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此項(xiàng)工作。

10月17日，周日

控纜

有人說，一條科考船就是一條纜，此話也并非沒有道理?？瓶即系脑S多設(shè)備，都是靠各種纜繩從船上下放到海洋或海底的。這些纜有的可達(dá)萬米級，有的可以傳輸圖像信號，具有各種用途。船上開絞車的和控纜人員可都是經(jīng)驗(yàn)豐富的老水手，而控制海底光學(xué)拖體技術(shù)含量尤高。光學(xué)拖體到底后，會隨著船舶的搖擺而搖擺，一上一下，忽高忽低，這就需要控纜人員對它進(jìn)行實(shí)時操控。既不能離底太高海底特征照不清楚，又不能離底太近使設(shè)備碰觸海底?？乩|者需要目不轉(zhuǎn)睛地盯著屏幕，同時手中不斷的精細(xì)掌控著纜長，還要提前預(yù)判，因?yàn)槔|很長，從船上把“動作”隨纜傳遞到海底會有一定延遲。

10月18日，周一

B計(jì)劃啟動

有時候在大洋科考現(xiàn)場發(fā)生的事是在出航前無法預(yù)料的，這就需要工作組在現(xiàn)場進(jìn)行臨時調(diào)整。我組原計(jì)劃在現(xiàn)場就對每一件樣品進(jìn)行稱重，掃描和編號裝袋，但現(xiàn)場取獲的樣品比預(yù)計(jì)的要多，工作全流程花費(fèi)的時間也比預(yù)計(jì)的要長。為了保證后甲板和實(shí)驗(yàn)室的按時清空（需要為下一站做好準(zhǔn)備）以及保證隊(duì)員的休息，我們不得不調(diào)整方案，采用B計(jì)劃：僅掃描和稱重部分樣品，其余樣品以20個為一組編號裝袋，先保證現(xiàn)場使用和樣品的工作完成，其余樣品視情況完成。

10月19日，周二

船速

船速是對講機(jī)里出現(xiàn)最多的字眼，頻頻出現(xiàn)在后甲板作業(yè)組與駕駛臺的呼叫中。在航渡時，船速受到海浪和風(fēng)的影響，順風(fēng)不頂浪時船速可達(dá)15節(jié)，而逆風(fēng)或頂浪時船速只能在7－8節(jié)甚至更低。一節(jié)的速度相當(dāng)于每小時一海里，那么船在航渡時的速度相當(dāng)于10－20邁車。可想而知，從廈門到西太平洋單程航渡就需要十天左右。而在作業(yè)時，為了保證設(shè)備穩(wěn)定，會停船或極低速航行，船速在0－2節(jié)左右。比如在進(jìn)行海底光學(xué)拖體作業(yè)時，若地形復(fù)雜或信號不穩(wěn)，船速需要降至0．5節(jié)以下，而地形平坦而信號穩(wěn)定時，可以開到1．5節(jié)以上。

10月20日，周三

不穩(wěn)定的重量

由于船只隨著海浪搖擺，在船上稱量物體是個難題，因?yàn)榉Q的讀數(shù)會不停變化，這會給稱量帶來一定誤差。在給物體稱重時，需要仔細(xì)觀察讀數(shù)的變化，分辨其反映的船搖擺信息。一般而言，稱的讀數(shù)會正負(fù)浮動，取中間值或校正值是個減小誤差的好辦法，這時，船舶更接近于平穩(wěn)（0擺角）位置。另外，今天有人看到了隨船游泳的鯊魚，有人釣到了鲯鰍，可我一整天都在實(shí)驗(yàn)室里，什么也沒看到。

儲存卡丟失

在海上，很多突發(fā)狀況總讓人措手不及，比如弄丟了存有重要信息的儲存卡。幾乎發(fā)動了全船人員在船的各個角落苦尋也無果，無奈只好返工。于是地質(zhì)組連夜奮戰(zhàn)，把前面六個箱子的樣品全部開封重?cái)[和拍照，為的就是第一時間補(bǔ)全丟失數(shù)據(jù)，不影響下一站作業(yè)。人定勝天，擁有這樣一只勇于直面挑戰(zhàn)和挫折的團(tuán)隊(duì)，相信沒有什么可以阻擋他們探索海洋的決心！

10月21日，周四

綜合環(huán)境站

今天晚上，我們到達(dá)第一個綜合環(huán)境站位。之所以稱“綜合”，是因?yàn)樵谶@種站位會進(jìn)行一系列環(huán)境調(diào)查，來獲取該點(diǎn)的環(huán)境特征。這些調(diào)查項(xiàng)目包括CTD（溫鹽深儀）、浮游生物分層拖網(wǎng)和垂直拖網(wǎng)，搭載海流計(jì)、沉積物捕獲器、水聽器等設(shè)備的錨系、Lander（海底生物取樣著陸器）等，今晚進(jìn)行了CTD、生物拖網(wǎng)等調(diào)查。第一站的作業(yè)往往會困難重重，像設(shè)備調(diào)試，電池沒電，通訊故障，取樣失敗等，都是擺在科考隊(duì)員面前的一個個難題。今夜，一定又會是個向陽紅不眠夜。

浮游生物分層拖網(wǎng)

浮游生物分層拖網(wǎng)：這是一個采集不同水層浮游生物樣品的設(shè)備，它也叫多聯(lián)網(wǎng)。它的內(nèi)部包著若干層網(wǎng)兜，在船側(cè)舷用纜送至水中，在水下垂直拖動，在每一個深度段，觸發(fā)一個開關(guān)，獲取該水層的浮游生物。此項(xiàng)調(diào)查的目的主要是獲取不同水層的浮游生物分布特征。

10月22日，周五

CTD采水器

CTD采水器是海洋調(diào)查的常用設(shè)備，它由一圈采水瓶和一些傳感器組成。它隨纜從側(cè)舷下放，在不同的水層釋放機(jī)關(guān)，可以采集一瓶水樣，可以進(jìn)行水化學(xué)分析和生物學(xué)分析。它搭載了測量溫度，鹽度，水深和海流的一系列傳感器，隨著設(shè)備下沉和上浮連續(xù)測量相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)都是基本的水文數(shù)據(jù)，可以了解海洋的水文特征。這些傳感器通常在下行過程采集數(shù)據(jù)，而上行數(shù)據(jù)僅作為參考，傳感器掛在下部，上浮過程中容易收到其上采水器導(dǎo)致的海水?dāng)_動。

錨系

顧名思義，錨系就是錨泊在海底的海洋觀測設(shè)備串系。它可以長時間地（一般為一年）由底至表，通過其上鏈接的一系列測量設(shè)備觀測海洋信息，這些信息包括海流，沉積物通量等，其結(jié)果對研究海洋特征的自然變化十分重要。

10月23日，周六

浮游生物垂直拖網(wǎng)

浮游生物垂直拖網(wǎng)，是在某一地點(diǎn)從海底（或一定水深）到海面垂向拖曳收集海水中的浮游生物樣品的設(shè)備。與浮游生物分層拖網(wǎng)不同，其不具有分層功能，只能獲取其經(jīng)過所有水層的混合樣本。其樣品用來研究垂向水柱內(nèi)浮游生物的種類、生物量以及分布特征等。

10月24日，周日

“點(diǎn)－線－面”結(jié)合的寶藏探索模式

海底幾千米的深處蘊(yùn)藏著富含貴金屬的結(jié)核狀礦石，探索它們需要開啟“點(diǎn)－線－面”結(jié)合的模式。所謂“點(diǎn)”就是在海底一個點(diǎn)上取樣，就是用纜把一個鐵箱子砸到海底，獲取近一平方的樣品，可以較為準(zhǔn)確地獲得單位面積礦石的質(zhì)量和覆蓋率，就是前面提到的“箱式取樣“。所謂“線”，就是船利用纜拖著一個攝像機(jī)在海底延線滑行，連續(xù)錄制視頻，以觀察這條線上礦石的分布特征，是可靠的可視的探測手段，就是前面提到的“海底攝像（光學(xué)拖體）”。所謂“面”，就是在船上向海底發(fā)射聲波等信號，然后接收海底的反射信號來識別海底底質(zhì)特征，其探測面積較大，甚至可以全面覆蓋海底礦床。點(diǎn)線面探測各有優(yōu)劣，必須采用“結(jié)合”的模式，才能準(zhǔn)確地尋寶和鑒寶。截止目前，本航次已經(jīng)完成三個的光學(xué)拖體探測測線和13站地質(zhì)取樣，多波束聲學(xué)探測在前期工作中已大部分完成，本航次只做少量補(bǔ)充性探測。

10月25日，周一

箱式取樣

箱式取樣，就是用一個自重很大的箱子，用纜從船上送至海底取樣的方法。箱子的開口面積有0．25平方米和0．64平方米兩種，這也就是取樣器在海底的取樣面積。箱式取樣器雖有自重，但在水深較大的海底取樣，仍需加大纜速砸下海底，才能鉆入沉積物，取得足夠厚的樣品。所以，對于堅(jiān)硬的底質(zhì)，是無法使用箱式取樣器采樣的。

10月26日，周二

三維掃描技術(shù)

三維掃描是本航次中我的主要工作，我每天泡在實(shí)驗(yàn)室主要就是在進(jìn)行這項(xiàng)工作。三維掃描是通過多道激光對物體進(jìn)行掃描，我們本航次是對海底結(jié)核單個進(jìn)行掃描，目的是批量獲取其個體形態(tài)特征，包括粒徑，體積等，這些參數(shù)可能與其礦體分布規(guī)律有關(guān)，從而對估算礦石量具有重要意義。本航次共采集了數(shù)以萬計(jì)的結(jié)核，所以此項(xiàng)工作的工作量巨大，這即是人工創(chuàng)造大數(shù)據(jù)的過程。由于此項(xiàng)工作獲取的數(shù)據(jù)意義重大，且可能會顛覆結(jié)核資源量估算方法，所以我對此樂此不疲。

仰望星空

早就聽說駕駛室外甲板是仰望星空的好地方，但直到今天才得以登上此處觀星。雖然效果并非想象的那么好，但卻也讓我此生第一次看到了銀河和識別了獵戶星座。海上觀星既浪漫又美妙，海闊天空，星辰大海盡收眼底。在月色襯托下，海面是一片銀光閃閃，不時躍起的飛魚和翻滾的白浪，令這個世界更為靈動。此刻引用一句朋友圈的回復(fù)：“原來你的夢想真的是星辰大海??！”

10月27日，周三

船員

科考船上一般科考隊(duì)員和船員平分天下。科考隊(duì)員就是各方集結(jié)的參與航次的科學(xué)家和設(shè)備保障人員。船員包括航海船員和輪機(jī)船員，前者以船長為領(lǐng)導(dǎo)，包括大副、二副、三副和水手，他們輪流在駕駛室值班開船，后者以輪機(jī)長為領(lǐng)導(dǎo)，包括大管輪，二管輪，三管輪和水，電，機(jī)工長和機(jī)工，負(fù)責(zé)機(jī)艙的運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外還包括船醫(yī)，廚師，服務(wù)生等人員?？瓶即容^特殊的一個船員組成是甲板部，負(fù)責(zé)甲板作業(yè)，包括布放和回收裝備以及各種工作和維護(hù)等。如果一個航次的任務(wù)比較重，科考隊(duì)員人數(shù)較多，而甲板部人員較少時，科考隊(duì)員就需要協(xié)助甲板部作業(yè)，本航次就是這種情況。

10月28日，周四

Lander

Lander是一種誘捕海底生物的設(shè)備，其上搭載各種誘捕裝置，內(nèi)部放上誘餌，沉入海底一定時間來誘捕生物。這個設(shè)備屬于自沉自返式，只需折臂吊將其移入海中拋出，它就可自行下沉至海底。在回收時，通過聲學(xué)釋放器應(yīng)答，自行上浮至海水表面。這個設(shè)備的投放令人印象深刻，一個是臭味熏天的誘餌，另一個是在茫茫大海發(fā)現(xiàn)和回收它。它是為數(shù)不多的能真正獲取深海生物的設(shè)備，但本航次用它取得的生物樣本很少，只有一條魚和幾只鉤蝦，這也充分說明了這個海區(qū)屬于貧營養(yǎng)的生命荒漠。

10月29日，周五

沉積物捕獲器

沉積物捕獲器一般搭載在錨系上，用于觀測海區(qū)單點(diǎn)某一水深的沉積物通量。其形狀類似一個漏斗，開口呈圓形，用于搜集一定面積內(nèi)海水中沉降的物質(zhì)，這些物質(zhì)會匯集到漏斗下邊的收集瓶中，以計(jì)算沉積物通量。海水的沉積物通量是一項(xiàng)反映其營養(yǎng)狀況和物質(zhì)通量等自然特征的重要基線數(shù)據(jù)。

10月30日，周六

生物組

除了地質(zhì)組、地球物理組和環(huán)境組，科考隊(duì)還有一個生物組，他們的任務(wù)是調(diào)查礦區(qū)水體及海底生物特征，包括生物量、種類、種群分布、生產(chǎn)力、多樣性、遷移特征等等。他們利用拖網(wǎng)、箱式或多管采樣器、CTD、Lander等設(shè)備采集水體或沉積物中的生物，隨后進(jìn)行處理，制成樣本用于鑒定和研究。雖然礦區(qū)所在海域生物貧瘠，但其遠(yuǎn)離大陸，還存在諸多未知。只有通過調(diào)查對其進(jìn)行深入研究，才能更好的了解及保護(hù)大洋中的生命。

奮斗者

大洋科考工作的辛苦已無需多言，夜班組熬夜，每天清晨你會看到他們紅著眼圈面露憔悴。白班組暴曬，你很難想像厚重的科考服居然可以被汗水完全浸濕。拉繩子、提箱子、插管子......樣樣都是重體力活，好在科考隊(duì)員都是個頂個的壯漢。幾位年過半百的隊(duì)員依然戰(zhàn)斗在前線，彎著腰數(shù)十分鐘連續(xù)取樣，每次起身腰都已經(jīng)麻木卻依然堅(jiān)持......以上種種，無非都是堅(jiān)定的科研理想和崇高的敬業(yè)精神的真實(shí)所在！作為年輕的科考隊(duì)員，我深受感染和鼓舞，再次向他們致敬！

收官

截止今晚，正式作業(yè)圓滿收官，大家終于可以放下多天來積累的疲憊好好睡上一覺了。這些天，經(jīng)歷了海風(fēng)呼嘯和大雨滂沱，有過失敗也有過欣喜，在最艱難的時刻大家一起努力堅(jiān)持了下來，迎來了初步的勝利。我們完成了預(yù)定方案的所有任務(wù)，包括25站箱式取樣和6個綜合環(huán)境站的調(diào)查，還布放了多套OBS和錨系，圓滿收官。

10月31日，周日

狂歡

今天下午才接到通知，今晚進(jìn)行后甲板燒烤晚宴，看來大廚是要給我們將這個驚喜保密到最后一刻了。天色將暗，大廚們就出動了，各種燒烤工具一應(yīng)俱全。不一會兒，碳烤的香味就傳到了船艙，大家開始向后甲板集結(jié)，香味甚至喚醒了正在沉睡的小伙伴們。推杯換盞、大快朵頤、唱歌，大家已許久沒有過這種狂歡的時刻了，就讓我們的隊(duì)員和船員們沉浸在歡笑和月光中度過這個浪漫的夜晚吧。

（作者：王洋 中國大洋69航次地質(zhì)組科考隊(duì)員、北京先驅(qū)高技術(shù)開發(fā)公司）