我国首次在南极发现海底热液与冷泉并存奇特现象

我国首次在南极发现海底热液与冷泉并存——“向阳红01”船首次南极科考综述

记者近日采访“向阳红01”船首次南极科考的科考队员时了解到，“向阳红01”船在我国南极科考比较薄弱的南极大西洋扇区，进行了物理海洋与气象、海洋地质、海洋地球物理、海底地形与测绘、海洋化学与生物生态和海洋环境热点等六大学科领域调查，取得了丰硕科考成果，特别是在全球首次发现了海底热液与冷泉并存。

首次发现海底热液与冷泉并存奇特现象

随船领队、国家海洋局第一海洋研究所所长李铁刚介绍，“向阳红01”船于2017年12月30日开始执行中国第34次南极考察，海上考察历时46天。科考队员克服天气恶劣、环境生疏、浮冰肆虐和装备条件不足等困难，在超额完成计划任务基础上，加深和扩展了科考内容和科学目标，取得了丰富科考成果。

其中，科考队员最重要的发现是首次在南极发现了海底热液与冷泉并存的现象，并获得了天然气水合物形成与海底热液活动密切相关的直接地质与地球物理证据。

在南极一海域，科考队员基于海底地震、浅地层剖面、电视转斗等装备对不同地质单元的海底沉积物进行了定点采集，完成了15个站位的箱式取样和8个站位的柱状取样，采集到热液活动和冷泉活动产物。

李铁刚说：“这两种样品相距仅200米左右，且处在同一地质构造，说明这里有热液和冷泉共生的系统。他说，过去认为冷泉形成有生物和热成因等多种成因类型，这次的调查成果为海底冷泉的热成因提供了直接证据，值得进一步深入研究。

热液和冷泉是近年来国际海洋科研热点，因为热液区和冷泉区不仅有非常特殊的化能生态系统，颠覆了人们“万物生长靠太阳”的认知，而且热液区和冷泉区有丰富资源，热液堆积而成的“黑烟囱”有金、银、铜、锌、铅等金属，冷泉的产物之一就是天然气水合物，即可燃冰。但此前人类还未发现热液与冷泉并存的现象。

弥补我国南极考察薄弱区域开创多项“第一”

随船首席科学家、国家海洋局第一海洋研究所研究员郑彦鹏介绍，本航次，科考队发挥“向阳红01”船灵活机动且具有动力定位优势，针对特定科学目标，对我国南极科考的薄弱地区——南极大西洋扇区进行了系统调查。

——首次将我国南极科考由传统的西经45度向东扩展到了西经37度海域，东西展布400多公里，将威德尔海与南大洋进行水交换的“交通要道”进行了全面调查。在穿越德雷克海峡期间，科考队员在海峡中部顺利完成了2个站位的综合海洋环境要素观测，这也是我国科考船首次在南大洋西风带中心的关键区域获得大深度全水深综合海洋要素观测剖面。

——首次给南极东部半岛海域戴上“动态心电图”。国家海洋局第一海洋研究所科研人员高立宝介绍，科考队员成功在南极鲍威尔海布放了2套深水潜标，观测海洋不同深度水团的流速、温度、盐度等理化参数的变化，就像长期监测这个海域的海洋“律动”与“脉搏”，与人类做“心电图”一样。

“我们布放潜标的地方是环南极洋流的关键区域，长达一两年的连续观测数据对认识和了解此洋流非常重要。”李铁刚说，南极洋流是阻断赤道区域和南极区域物质能量交换的流系，对南极乃至全球气候都有重要影响。

——首次对南极大西洋扇区海底进行了大范围全覆盖的海底地形测量，完成调查测线约8880公里，绘制了6个重点区块约15000平方公里的高质量海底地形图，前瞻性建立了适合多波束测量的校准区，为我国未来在南极周边海域开展无人船、AUV等其他载体的海底全覆盖测绘奠定了基础。

南极竟有“微塑料”

微塑料是近年来海洋环境热点话题，联合国环境规划署在2014年就将微塑料污染列为十大紧迫环境问题之一。全球每年约有3千万吨塑料进入海洋，那些尺寸小于5毫米的塑料碎片就是微塑料，它们的化学性质较稳定，难以降解，可在海里存在数百甚至数千年。微塑料会对海洋生物带来致命影响，并威胁人类健康。

近年来，各国科研人员在不同大洋都发现了微塑料的存在，而在本次“向阳红01”船的南极科考中，科考队员竟在南极这片人类活动非常少的“净土”也发现了“微塑料”。

国家海洋局第一海洋研究所研究员孙承君介绍，科考队员在南极鲍威尔海盆通过船载泵，取得500升表层海水，通过过滤海水形成了滤膜。科研人员通过显微镜观测滤膜后发现，滤膜上有五六个小于0.3毫米的微塑料，其中比较明显的是滤膜中央的蓝色纤维细线，密度略高于大洋平均水平。据初步估计，这些微塑料很可能是纤维状的塑料绳。

“在南极发现微塑料，预警人类活动的污染已遍布全球各个角落。”李铁刚说。记者 张旭东