围绕深海资源开发利用与海洋生态安全的双重命题,我国大洋科学考察近期呈现“多线并进、综合集成、能力升级”的新态势:一方面,在西太平洋等深海典型区域强化现场精细探测与生态调查;另一方面,在北太平洋与印度洋面向资源潜力区和敏感海域持续开展环境基线与科学问题研究,着力在“摸清家底”的同时把“生态红线”画得更科学、更可操作。
问题在于,深海是全球海洋系统的重要组成部分,也是资源潜力与生态脆弱性并存的区域。
热液区等关键海域生物群落独特、环境变化快,而多金属结核、多金属硫化物等资源分布深、尺度小、勘探难,任何缺乏基线数据与机理认识的行动,都可能带来评估不确定性上升与治理成本外溢。
此外,在气候变化与人类活动叠加影响下,部分海域出现缺氧等环境现象,其驱动机制、生物适应与演替规律仍需更多长期、系统观测来支撑科学判断。
原因在于深海调查长期面临“到得了、看得清、测得准、算得明”的综合挑战。
深海高压、低温、黑暗与复杂地形,对装备可靠性、数据精度和作业组织提出更高要求;同时,资源环境评估不只是“找矿”,更需要把地质、化学、生物、物理等信息在同一坐标系下关联起来,形成可用于对比的环境基线与可追踪的变化指标。
基于此,我国通过平台能力与观测体系同步升级,把“单点突破”向“系统作业”推进。
从进展看,西太平洋科学考察航次中,“深海一号”船搭载“蛟龙”号载人潜水器执行任务,将充分发挥载人潜水器在原位高精度探测方面的优势,聚焦热液区生态调查,并开展海洋地质、海洋化学、海洋生物、海洋物理等多学科综合调查。
除夕期间,“蛟龙”号完成第419次下潜,下潜深度超过4000米,体现了我国载人深潜能力的稳定性与持续作业水平。
更值得关注的是,本航次推动载人潜水器与无人遥控潜水器常态化联合作业,标志“一船双潜器”模式进入业务化阶段:载人平台可执行精细观察、样品采集与现场判断,无人平台可承担长时间、重复性、高风险任务,两者协同有助于提升效率、拓展覆盖范围并降低总体风险。
在资源环境调查方面,西北太平洋的中国大洋91航次在多金属结核合同区开展资源环境调查,已获取资源分布特征及冬季环境参数,为未来采矿装备试验的环境影响评估提供基础支撑。
对深海采矿而言,冬季水团结构、流场特征与颗粒物输运等环境条件直接影响扰动扩散与生态响应,季节性参数的补齐有助于完善评估模型,提高预测可信度。
在印度洋方向,中国大洋94航次在西北印度洋开展水体调查,重点关注人类活动与气候变化双重作用下的海洋环境变化与缺氧现象驱动机制,以及生物多样性演变与适应机制等科学问题,为区域生物多样性保护提供科学支撑。
缺氧问题往往关联营养盐输入、环流变化与生态结构调整,其影响具有链式效应,既关系渔业资源与生态服务功能,也关系沿岸国家海洋治理的政策选项。
加强机理研究与长期观测,有助于提升区域环境风险的早识别、早预警能力。
2月13日起航的中国大洋95航次正驶向西南印度洋,执行多金属硫化物资源勘探与环境基线调查任务,将为我国硫化物矿区资源评价与环境评估提供重要数据。
航次首席科学家指出,海底硫化物勘探与环境评价是国际难题。
针对矿体埋藏深、空间变化快等特点,我国采用自主研发的海底钻机、深海硫化物孔域原位观测探测系统、硫化物厚度探测系统等技术装备,对矿区资源量开展精细勘探。
这类“钻探—原位观测—厚度探测”组合,有利于提高资源估算精度,降低仅凭外推带来的不确定性,也为环境基线的建立与后续扰动评估提供更可靠的现场证据链。
这些行动的影响正在多维显现:在科学层面,多学科协同观测将推动对深海生态系统结构、物质循环与极端环境生命过程的认识;在产业与工程层面,更完整的资源分布与环境参数将提升装备试验、工程设计与风险管理的科学性;在治理层面,基线数据与机理研究将为海洋生物多样性保护、环境影响评估与国际规则对接提供更扎实的依据。
随着“一船双潜器”业务化落地,我国深海调查的组织效率与数据产出能力有望进一步提升。
对策上,下一步应在现有基础上强化三方面工作:其一,持续完善深海观测体系,推动跨季节、跨航次数据可比与共享,形成可追踪的环境基线与长期序列;其二,围绕采矿扰动扩散、生态恢复阈值等关键环节深化模型与实验验证,提升影响评估从“定性判断”到“定量预测”的能力;其三,把资源调查与保护需求统筹起来,在重点海域同步推进生物多样性调查、敏感栖息地识别与风险预案研究,确保开发利用与生态安全相互兼顾。
前景上看,随着自主深海装备体系持续成熟、常态化联合作业机制逐步固化,我国大洋科考将从“能力建设”走向“体系化运行”,在深海资源评价、生态保护科学支撑以及全球海洋环境变化研究中发挥更大作用。
未来,通过多海域、多任务协同推进的方式,我国有望加快形成覆盖重点海域的资源环境综合数据库,为深海活动的科学决策与国际合作提供更坚实的基础。
深海是人类认识最少的领域之一,也是蕴含丰富资源的战略高地。
我国大洋科学考察工作的多点突破,既是对深海奥秘的科学探索,也是对海洋资源的理性开发,更是对海洋生态的主动保护。
随着"一船双潜器"业务化运行的深入推进和自主创新技术的不断突破,我国深海科学研究和资源勘探能力将继续迈上新台阶,为人类认识和利用深海做出更大贡献。