(问题)深海尤其是深渊带被认为是地球系统中最具未知的区域之一。
阿塔卡马海沟又称秘鲁—智利海沟,沿南美洲西缘绵延约5900公里,既是世界最长海沟之一,也是板块俯冲作用最显著的海域之一。
其海沟上覆海域表层生产力较高,底部构造活动频繁,底栖生物密度相对可观,然而由于水深大、海况复杂、长期观测困难等因素,该区域的系统性调查与机理性研究仍明显不足。
深渊生态系统如何维持能量与物质循环、深部流体活动与生物分布之间存在何种耦合、俯冲带地质过程如何影响海沟环境,这些关键科学问题需要更高等级的观测能力与跨学科合作来回答。
(原因)此次中智联合航次从智利中部瓦尔帕莱索起航,由中国科学院深海科学与工程研究所与智利康塞普西翁大学共同组织,体现了双方在海洋科学领域优势互补与需求契合:一方面,南太平洋东缘的俯冲带与深渊生态系统具有独特性,是开展地质—化学—生物耦合研究的理想天然实验室;另一方面,载人深潜与综合科考平台的成熟,为获取高质量原位观测与样品提供了现实可能。
航次以“探索一号”科考船为平台,搭载中国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,该潜水器具备万米深度强作业能力,可在极端高压环境下开展长期、重复、精细化作业,为深渊科学从“点状探索”走向“系统认识”提供支撑。
与此同时,本航次也纳入由中国主导的国际大科学计划“全球深渊探索计划”框架,强调开放共享、联合攻关和能力共建,契合联合国“海洋科学促进可持续发展十年”倡议所倡导的合作导向。
(影响)从科学层面看,航次将围绕阿塔卡马海沟生物多样性、化能生态系统、深部流体活动和板块俯冲机制等开展研究,有望补齐深渊环境长期缺乏一手原位资料的短板,推动对深渊生命适应机制、深海碳循环与元素迁移过程、俯冲带物质与能量交换的认识深化。
深渊区化能生态系统研究尤其具有基础意义:在缺少光合作用输入的环境中,化学能驱动的生命网络如何形成与演化,既关乎生命科学前沿,也与地球化学循环密切相关。
对深部流体活动的观测与取样,则有助于揭示俯冲带释放与输运机制,丰富对构造活动与海沟环境相互作用的理解。
从合作层面看,此次联合科考为中智科技合作提供了更具标志性的项目载体。
深海科考往往投入高、链条长、学科交叉密集,联合航次能够提升资源使用效率,形成“平台共享—数据共享—成果共享”的合作闭环,并带动青年科研人员培养和联合实验室、长期观测点位等机制化合作。
中国驻智利大使牛清报在启航仪式上表示,本次科考是中智关系内涵不断拓展的体现,也是开放合作理念在海洋科学领域的具体实践。
围绕共同关切的全球性议题开展科学协作,有助于增进互信、拓宽合作空间,并为地区与全球海洋治理提供更坚实的科学证据。
(对策)为确保航次取得可持续、可复用的科研产出,后续工作需要在三方面形成合力:其一,建立统一的数据标准与共享机制,提升样品、图像、环境参数等多源数据的可比性与开放性,为国际学界后续分析与模型研究提供可靠基础;其二,强化跨学科联合攻关,将地质构造、地球化学、微生物生态与海洋物理观测统筹设计,通过“观测—取样—实验—模拟”联动提高对关键过程的解释力;其三,推动长期观测与重复航次,深渊过程具有明显的时空变化特征,一次航次可实现重要突破,但要形成对海沟系统的稳定认知,需要持续观测体系和长期合作网络作为支撑。
(前景)随着深海装备能力持续提升和国际大科学计划不断推进,深渊研究正在从少数国家的探索性活动逐步走向更广泛的协作与共享。
阿塔卡马海沟作为典型俯冲带深渊区,其研究成果不仅可能推动深海生命科学、海洋地质与地球系统科学的交叉突破,也将为海洋环境保护、海洋资源可持续利用以及自然灾害风险认知提供基础支撑。
可以预期,在开放合作框架下,围绕深渊带形成的观测网络、样品库与数据平台将进一步完善,深海科学将更深度融入全球可持续发展议程。
深海是地球最后的科学边疆。
中国与智利的此次携手深潜,不仅将为阿塔卡马海沟的科学认识写下新的篇章,更体现了科学共同体超越国界的追求。
随着"奋斗者"号在深度超过8000米的海沟中展开作业,两国科研人员的合作必将揭示更多深海的秘密,也将为人类认识和保护海洋做出新的贡献。
这一科考航次的顺利启航,预示着中国与全球科学共同体的合作将在更多领域、更深层次取得新的成果。