冰盖下的中国印记!蛟龙号首探北极深海,深海一号立大功

B站影视 港台电影 2025-09-27 19:30 1

摘要:北纬78度,楚科奇海的冰盖在阳光下泛着冷冽的白光。9月26日,当“雪龙2”号的甲板上响起欢呼声时,4000米深的冰下黑暗中,“蛟龙”号载人潜水器的探照灯正照亮一片从未被人类见过的海底世界:橙红色的海葵附着在玄武岩上,端足类生物在沉积物中钻行,而不远处,一块巴掌

北纬78度,楚科奇海的冰盖在阳光下泛着冷冽的白光。9月26日,当“雪龙2”号的甲板上响起欢呼声时,4000米深的冰下黑暗中,“蛟龙”号载人潜水器的探照灯正照亮一片从未被人类见过的海底世界:橙红色的海葵附着在玄武岩上,端足类生物在沉积物中钻行,而不远处,一块巴掌大的海绵正随着海流轻轻摆动。这是人类首次在北极冰区完成载人深潜,中国用科技之光照亮了地球最神秘的“冰下秘境”。这一步,不仅是中国深海探测能力的里程碑,更让世界看到,在地球最脆弱的“冰与海”交界处,人类正用理性与勇气,重新认识我们赖以生存的蓝色星球。

北极冰区深潜,从来不是“潜水器下潜”那么简单。这里是地球上环境最极端的海域之一:冬季气温低至零下35度,海冰厚度可达2米,冰脊交错如刀削,而海底4000米处的水压,相当于每平方米站着400头大象。要在这样的环境里实现载人深潜,需要一整套“冰海深潜技术体系”的支撑——而中国此次的突破,正是这套体系从“跟跑”到“并跑”的集中体现。

“雪龙2”号:冰海中的“开路先锋”
作为全球最先进的极地科考破冰船之一,“雪龙2”号的双向破冰能力是此次深潜的“第一道保障”。与传统破冰船只能“向前撞冰”不同,它能像“跳舞”一样在冰区灵活转向:船首采用“前倾式破冰艏”,可爬上1.5米厚的冰脊,用船身重量压碎冰层;船尾则装有“倒车破冰舵”,能在冰情复杂时“倒着走”,避免被冰脊卡住。9月18日深潜作业当天,楚科奇海出现密集浮冰,“雪龙2”号连续6小时低速破冰,在冰盖上“切”出一块直径50米的“作业窗口”,为“深海一号”母船提供了稳定的作业平台。这种“精准破冰”能力,让中国成为少数能在北极夏季末(冰情最复杂时段)开展深潜作业的国家。

“深海一号”:深潜作业的“全能管家”
如果说“雪龙2”号是“开路先锋”,“深海一号”就是“蛟龙”号的“专属保姆”。这艘中国自主设计的深海作业支持母船,搭载了全球最先进的深潜作业系统:甲板上的“万米级A架”可精准吊放“蛟龙”号,误差不超过10厘米;船舱内的“深潜指挥中心”,能通过光纤实时传输潜水器的高清影像和数据;而专门设计的“低温保温舱”,则确保潜水器的电池、液压系统在零下20度的甲板上仍能正常工作。更关键的是,它解决了“冰下通信”这一世界级难题——通过部署在冰面的“声呐中继浮标”,将“蛟龙”号的水下信号穿透冰层传输至母船,通信延迟控制在10秒以内。正是这套系统,让地面指挥团队能“看着”潜航员操作机械臂采样,实现了“冰下盲操作”到“实时可视化作业”的跨越。

“蛟龙”号:冰下的“生命守护者”
作为此次深潜的“主角”,“蛟龙”号经历了针对性的“北极改装”。它的钛合金载人舱原本可承受7000米水压,此次重点强化了“低温适应能力”:舱内加装了“双循环保温系统”,确保潜航员在4000米深海(水温约2度)仍能保持20度舒适温度;机械臂关节处增加了“防冰冻涂层”,避免海水在低温下冻结影响动作精度。9月20日的关键下潜中,“蛟龙”号在3800米处发现一群罕见的“玻璃海绵”,潜航员通过机械臂精准采集了3个完整样本——这需要机械臂的动作误差控制在1厘米以内,而“蛟龙”号最终做到了0.5厘米级精度。这种“极致精准”,让中国成为目前唯一能在北极冰区开展载人深潜采样的国家。

从破冰船开路到母船保障,再到潜水器作业,这套“冰海深潜技术体系”的每一个环节,都印着“中国自主研发”的标签。正如自然资源部极地考察办公室主任刘顺林所说:“2012年‘蛟龙’号7062米海试成功,标志着中国具备全海深探测能力;而此次北极冰区深潜,则标志着我们掌握了‘极端环境下的深潜应用能力’——这是从‘能下潜’到‘能在任何海域下潜并作业’的质变。”

当“蛟龙”号的探照灯照亮海底时,科研团队最惊喜的不是“到达深度”,而是那些在探照灯下闪烁的“小生命”。初步研究发现:在楚科奇海某区域,相距仅50公里的A、B两个站点,底栖生物密度相差3倍,优势物种从端足类变为多毛类,而个体体型最大相差30%——这些看似细微的差异,实则是解开“气候变化如何影响深海生态”的关键钥匙。

底栖生物:深海里的“环境记录仪”
底栖生物是生活在海底的“常住居民”,包括海绵、海星、虾蟹、多毛类等,它们行动缓慢、寿命长(有的海绵能活上千年),对环境变化的反应“既敏感又持久”。比如,当冰盖融化导致更多阳光进入海水,浮游植物会大量繁殖,死亡后沉入海底成为底栖生物的“食物”,食物丰富的区域,生物体型会更大、密度更高;而如果海水温度上升,某些不耐热的物种会消失,被耐高温物种取代。因此,底栖生物的分布、体型、多样性变化,就像一本“深海环境日记”,记录着几十年来的气候变迁。

过去,北极深海研究主要依赖两种方式:一是无人潜器拍摄,但只能“看”不能“摸”,难以获取完整生物样本;二是沉积物柱状采样,但只能分析“历史数据”,无法反映“当前生态”。而载人深潜的优势在于“实时、精准、综合”——潜航员可以亲眼观察生物的生存状态(比如海绵是否附着在特定岩石上),用机械臂采集完整个体(包括体表的共生微生物),甚至测量周围海水的温度、盐度、含氧量。此次“蛟龙”号带回的23份生物样本中,有5种是北极深海首次发现的物种,其中一种端足类生物的体型达到20厘米(以往记录最大仅15厘米),这暗示该区域可能存在“食物富集区”,而食物富集的原因,极可能与近年来北极冰盖融化加速有关。

从“数据碎片”到“生态图谱”:中国样本的全球价值
北极是全球气候变化的“放大器”——全球平均气温每上升1度,北极气温上升2-3度。但北极深海生态系统的研究却长期“数据缺失”:目前全球北极深海生物数据库中,来自冰区的样本不足10%,且多集中在欧洲附近海域。中国此次科考的楚科奇海区域,是太平洋进入北冰洋的“关键通道”,也是冰盖融化最显著的海域之一。

“我们的采样站点覆盖了从‘常年冰区’到‘季节性冰区’的过渡带,这在全球都是首次。”中国科学院海洋研究所研究员张芳解释,“比如在常年冰区,底栖生物以‘耐低温、低食物’的海绵为主;而在季节性冰区,因为夏季冰融后浮游植物多,端足类和多毛类更占优势。这种‘梯度变化’的数据,能帮助我们建立‘冰盖融化-食物输入-生物响应’的完整模型。”

更重要的是,中国此次将所有原始数据和样本信息共享至“北极深海生态数据库”(由中、美、俄、挪威等国联合建立),这意味着全球科学家都能利用这些数据修正气候模型。正如世界气象组织极地气候专家马克·塞雷兹评价:“中国的发现填补了北极深海生态研究的‘关键拼图’——过去我们知道冰盖在融化,但不知道融化如何影响海底;现在,这些小生物告诉了我们答案。”

此次中国第15次北冰洋科考,由“雪龙2”号、“极地”号、“深海一号”、“探索三号”四船联合实施,是我国规模最大的北冰洋科考——但“规模大”的背后,不是“堆砌设备”,而是“多学科协同”的科学布局,体现的是中国极地科考“久久为功”的战略定力,以及作为负责任大国的全球责任。

四船联合作战:一张覆盖“冰-海-气-生物”的立体观测网
四艘船分工明确,却又紧密协同,构成了一张“全方位、立体化”的科考网络:

“雪龙2”号:除破冰保障外,搭载的“走航观测系统”可实时监测海水温度、盐度、叶绿素浓度,绘制“冰下海流图”;“极地”号:配备“系留气艇”和“冰面机器人”,专门研究“海冰-大气相互作用”,比如冰盖反射率变化如何影响气温;“深海一号”:核心任务是保障“蛟龙”号深潜,同时搭载的“无人潜水器”可在载人深潜间隙开展大范围海底地形测绘;“探索三号”:作为综合科考船,搭载了“重力仪”“磁力仪”等设备,研究北冰洋海底地质构造,探寻“板块运动与冰盖演化”的关系。

这种“多学科协同”的模式,让科考效率呈“几何级提升”。比如9月22日,“雪龙2”号发现一处“冰间湖”(冰盖中的开阔水域),立即通报“极地”号释放气艇观测大气,“探索三号”同步测量湖水盐度,“深海一号”则派出无人潜器探测湖下环流——一天内获取了“冰-气-水-底”四维数据,这种效率在过去单船科考时需要一周才能完成。

从“单次科考”到“长期布局”:中国极地科考的“二十年规划”
此次四船联合作战,并非临时拼凑,而是中国极地科考“三步走”战略的关键一步。2004年中国北极黄河站建立,标志着“初步探索阶段”;2012年“雪龙”号首次穿越北极圈,进入“常态化科考阶段”;2020年“雪龙2”号入列后,启动“多船协同、多学科融合”的“系统科考阶段”。此次第15次科考,正是“系统科考阶段”的首次大规模实践。

这种“长期布局”的背后,是持续的资源投入。据自然资源部数据,2012-2022年,中国极地科考经费年均增长12%,重点支持“雪龙2”号、“深海一号”等重大装备研发,以及“北极生态与气候变化”等基础研究。而科研团队的“代际传承”同样关键:此次深潜团队中,既有58岁的“蛟龙”号总设计师叶聪(2012年海试时的主驾驶),也有32岁的年轻潜航员陈云赛(首次执行极地深潜任务),老中青结合的团队,确保了技术和经验的“无缝衔接”。

从“中国数据”到“全球方案”:负责任大国的极地担当
北极不是“某国的北极”,而是“全人类的北极”。中国此次科考从一开始就秉持“开放合作”的原则:船上搭载了来自俄罗斯、挪威的5名科学家,共享科考数据;深潜获取的生物样本,将与德国阿尔弗雷德研究所合作开展基因测序;而关于“底栖生物空间差异”的研究成果,已投稿至《自然-气候变化》期刊,供全球科学家参考。

这种“开放共享”的态度,正是中国参与全球极地治理的一贯立场。2018年,中国发布《北极政策白皮书》,明确提出“认识北极、保护北极、利用北极、参与治理北极,维护各国和国际社会在北极的共同利益”;2023年,中国加入《北极科学合作协定》,成为首个非北极国家中参与该协定的大国。正如中国第15次北冰洋科考领队杨惠根所说:“我们去北极,不是为了‘争夺资源’,而是为了‘守护地球’。因为北极的冰盖融化,影响的是全球的气候;北极的深海生态,关系到全人类的未来。中国用科技手段获取的数据,理应为全人类应对气候变化提供支撑。”

当“蛟龙”号的机械臂从海底带回第一捧沉积物时,它捧起的不仅是科学样本,更是人类对地球的“敬畏之心”。在气候变化日益严峻的今天,深海探测早已超越“技术突破”的范畴,成为人类理解地球、守护家园的“必要手段”。中国此次北极冰区深潜的意义,正在于它为“科技守护地球”提供了一个“中国样本”。

深海:地球最后的“未知疆域”
地球表面积的71%是海洋,而海洋中95%的区域是深海(深度超过200米)。但人类对深海的了解,甚至少于对月球的了解——目前全球载人深潜次数不足2000次,而完整探测过的深海区域,仅占海底总面积的5%。北极深海更是“未知中的未知”,这里被冰盖覆盖,传统探测设备难以进入,却藏着地球气候系统的“关键开关”:比如深海热液喷口释放的热量,影响着全球洋流循环;而海底甲烷水合物的稳定性,关系到温室气体排放的“临界点”。

中国此次深潜,正是向这片“未知疆域”迈出的重要一步。通过“蛟龙”号的观测,科研团队首次发现北极深海存在“冷泉生态系统”(海底甲烷渗漏形成的生物群落),这暗示该区域可能存在大量甲烷水合物——而甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍,其稳定性对全球气候至关重要。后续,中国将在该区域部署长期观测站,持续监测甲烷释放情况,为全球气候治理提供“深海预警”。

科技:守护地球的“理性之光”
从工业革命到信息时代,人类曾一度认为“科技可以征服自然”,但气候变化的警钟让我们明白:科技的真正价值,不是“征服”,而是“理解”与“守护”。中国此次北极科考,处处体现着“科技向善”的理念:

采样时,潜航员会避开生物密集区,确保不破坏原始生态;设备运行时,“雪龙2”号采用低噪音推进系统,减少对海洋生物的惊扰;数据共享时,主动向国际社会开放,避免“数据垄断”导致的研究滞后。

这种“敬畏自然、科技守护”的态度,正在成为全球深海探测的共识。2024年,联合国启动“全球深海科学计划”,呼吁各国共享深海数据、联合开展关键区域探测,而中国此次的北极深潜成果,已被纳入该计划的“优先研究案例”。

未来:在“冰与海”之间,续写人类与地球的对话
9月26日,“雪龙2”号回到上海时,甲板上满载的不仅是样本和数据,更是中国对“冰与海”的新认知。但这不是终点——据自然资源部透露,中国正规划建造“新一代极地科考破冰船”,具备在极地冬季(极夜、低温)作业的能力;“蛟龙”号的继任者“深海勇士2号”已进入总装阶段,下潜深度将突破11000米,可覆盖全球所有深海区域;而北极长期观测站的建设,也已提上日程。

这些规划的背后,是一个清晰的愿景:用科技之光,照亮地球的未知角落;用开放合作,凝聚全球守护地球的力量。正如“蛟龙”号潜航员陈云赛在日志中所写:“当我透过舷窗看到海底的小生物在探照灯下摆动时,突然明白:我们不是‘闯入者’,而是‘对话者’——人类与地球的对话,需要更多这样的‘温柔触碰’。

来源:科技指南

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