第五章：正式作业——“箱式取样”与“综合环境站”

10月14日，周四

海底实况直播

今天是正式作业第一天，作业项目是光学拖体。它是搭载摄像机，被船牵引着平行于海底滑行的直播器，科考队员在船上就能够实时观察到海底的情况。用它获取的录像和照片可以作为估算这里有多少资源的核心数据。但这个设备在海底很难控制，忽高忽低，有时还会触底。今天一整天监控室里人头攒动，热闹非凡。大家都在目不转睛地盯着屏幕，期待着下一秒画面的出现。这片海域海底的总体特征是：密密麻麻的结核上覆在典型远洋红粘土沉积物上，生物极其稀少，只有偶尔闪过画面的几株海绵的踪迹，证实这是个有生命的空间。

10月15日，周五

恼人的侧推

从正式作业起，为了保证定位精准，“向阳红03”船开启侧推功能，利用侧推发动机实时调整船舶姿态和位置，让船舶精确地停在一个位置或沿直线航行。侧推发动机发出的隆隆巨响让人难以入眠，而我的房间其实就在侧推发动机之上，声音尤其之大。但有时候真的累了或困了的话，顶着轰鸣声也能入眠。

首箱样品

今夜，第一次箱式取样成功，获得了与海底摄像显示一致的密密麻麻的结核。样品上来后，各专业组开始忙碌起来，拍照、抽水、取样、清理甲板，大家各司其职。对于地质组来说，主要的工作是现场测量样品总重量、总体积、覆盖率，描述样品特征。公司的工作小组主要通过三维扫描技术获取单体结核的形态和利用联合称重获取单体结核的重量，最后将样品编号分装。这是非常琐碎且工作量巨大的工作，因为样品有几百个，让我们的工作一直持续到天亮。紧接着还会有两个箱式样品取回，第一箱刚刚忙完，第二箱就来了。海上的工作着实是很辛苦，基本上每个组都是挑灯夜战。但是大家为了他们热爱的事业，乐在其中。

10月16日，周六

人工大数据

先驱工作组在本航次资源方面的主要任务就是人工获取大数据，这需要很大的工作量，但其意义毋庸置疑。我们在短短的航次现场工作期，需要对近万个结核进行形态建模和称重，从而获取海量数据，以详细分析这种矿产资源的分布规律，估算其数量和价值。预计未来两到三周直至航次结束，先驱团队将长期驻扎在实验室进行此项工作。

10月17日，周日

控缆

有人说，一条科考船就是一条缆，此话也并非没有道理。科考船上的许多设备，都是靠各种缆绳从船上下放到海洋或海底的。这些缆有的可达万米级，有的可以传输图像信号，具有各种用途。船上开绞车的和控缆人员可都是经验丰富的老水手，而控制海底光学拖体技术含量尤高。光学拖体到底后，会随着船舶的摇摆而摇摆，一上一下，忽高忽低，这就需要控缆人员对它进行实时操控。既不能离底太高海底特征照不清楚，又不能离底太近使设备碰触海底。控缆者需要目不转睛地盯着屏幕，同时手中不断的精细掌控着缆长，还要提前预判，因为缆很长，从船上把“动作”随缆传递到海底会有一定延迟。

10月18日，周一

B计划启动

有时候在大洋科考现场发生的事是在出航前无法预料的，这就需要工作组在现场进行临时调整。我组原计划在现场就对每一件样品进行称重，扫描和编号装袋，但现场取获的样品比预计的要多，工作全流程花费的时间也比预计的要长。为了保证后甲板和实验室的按时清空（需要为下一站做好准备）以及保证队员的休息，我们不得不调整方案，采用B计划：仅扫描和称重部分样品，其余样品以20个为一组编号装袋，先保证现场使用和样品的工作完成，其余样品视情况完成。

10月19日，周二

船速

船速是对讲机里出现最多的字眼，频频出现在后甲板作业组与驾驶台的呼叫中。在航渡时，船速受到海浪和风的影响，顺风不顶浪时船速可达15节，而逆风或顶浪时船速只能在7－8节甚至更低。一节的速度相当于每小时一海里，那么船在航渡时的速度相当于10－20迈车。可想而知，从厦门到西太平洋单程航渡就需要十天左右。而在作业时，为了保证设备稳定，会停船或极低速航行，船速在0－2节左右。比如在进行海底光学拖体作业时，若地形复杂或信号不稳，船速需要降至0．5节以下，而地形平坦而信号稳定时，可以开到1．5节以上。

10月20日，周三

不稳定的重量

由于船只随着海浪摇摆，在船上称量物体是个难题，因为称的读数会不停变化，这会给称量带来一定误差。在给物体称重时，需要仔细观察读数的变化，分辨其反映的船摇摆信息。一般而言，称的读数会正负浮动，取中间值或校正值是个减小误差的好办法，这时，船舶更接近于平稳（0摆角）位置。另外，今天有人看到了随船游泳的鲨鱼，有人钓到了鲯鳅，可我一整天都在实验室里，什么也没看到。

储存卡丢失

在海上，很多突发状况总让人措手不及，比如弄丢了存有重要信息的储存卡。几乎发动了全船人员在船的各个角落苦寻也无果，无奈只好返工。于是地质组连夜奋战，把前面六个箱子的样品全部开封重摆和拍照，为的就是第一时间补全丢失数据，不影响下一站作业。人定胜天，拥有这样一只勇于直面挑战和挫折的团队，相信没有什么可以阻挡他们探索海洋的决心！

10月21日，周四

综合环境站

今天晚上，我们到达第一个综合环境站位。之所以称“综合”，是因为在这种站位会进行一系列环境调查，来获取该点的环境特征。这些调查项目包括CTD（温盐深仪）、浮游生物分层拖网和垂直拖网，搭载海流计、沉积物捕获器、水听器等设备的锚系、Lander（海底生物取样着陆器）等，今晚进行了CTD、生物拖网等调查。第一站的作业往往会困难重重，像设备调试，电池没电，通讯故障，取样失败等，都是摆在科考队员面前的一个个难题。今夜，一定又会是个向阳红不眠夜。

浮游生物分层拖网

浮游生物分层拖网：这是一个采集不同水层浮游生物样品的设备，它也叫多联网。它的内部包着若干层网兜，在船侧舷用缆送至水中，在水下垂直拖动，在每一个深度段，触发一个开关，获取该水层的浮游生物。此项调查的目的主要是获取不同水层的浮游生物分布特征。

10月22日，周五

CTD采水器

CTD采水器是海洋调查的常用设备，它由一圈采水瓶和一些传感器组成。它随缆从侧舷下放，在不同的水层释放机关，可以采集一瓶水样，可以进行水化学分析和生物学分析。它搭载了测量温度，盐度，水深和海流的一系列传感器，随着设备下沉和上浮连续测量相关参数，这些参数都是基本的水文数据，可以了解海洋的水文特征。这些传感器通常在下行过程采集数据，而上行数据仅作为参考，传感器挂在下部，上浮过程中容易收到其上采水器导致的海水扰动。

锚系

顾名思义，锚系就是锚泊在海底的海洋观测设备串系。它可以长时间地（一般为一年）由底至表，通过其上链接的一系列测量设备观测海洋信息，这些信息包括海流，沉积物通量等，其结果对研究海洋特征的自然变化十分重要。

10月23日，周六

浮游生物垂直拖网

浮游生物垂直拖网，是在某一地点从海底（或一定水深）到海面垂向拖曳收集海水中的浮游生物样品的设备。与浮游生物分层拖网不同，其不具有分层功能，只能获取其经过所有水层的混合样本。其样品用来研究垂向水柱内浮游生物的种类、生物量以及分布特征等。

10月24日，周日

“点－线－面”结合的宝藏探索模式

海底几千米的深处蕴藏着富含贵金属的结核状矿石，探索它们需要开启“点－线－面”结合的模式。所谓“点”就是在海底一个点上取样，就是用缆把一个铁箱子砸到海底，获取近一平方的样品，可以较为准确地获得单位面积矿石的质量和覆盖率，就是前面提到的“箱式取样“。所谓“线”，就是船利用缆拖着一个摄像机在海底延线滑行，连续录制视频，以观察这条线上矿石的分布特征，是可靠的可视的探测手段，就是前面提到的“海底摄像（光学拖体）”。所谓“面”，就是在船上向海底发射声波等信号，然后接收海底的反射信号来识别海底底质特征，其探测面积较大，甚至可以全面覆盖海底矿床。点线面探测各有优劣，必须采用“结合”的模式，才能准确地寻宝和鉴宝。截止目前，本航次已经完成三个的光学拖体探测测线和13站地质取样，多波束声学探测在前期工作中已大部分完成，本航次只做少量补充性探测。

10月25日，周一

箱式取样

箱式取样，就是用一个自重很大的箱子，用缆从船上送至海底取样的方法。箱子的开口面积有0．25平方米和0．64平方米两种，这也就是取样器在海底的取样面积。箱式取样器虽有自重，但在水深较大的海底取样，仍需加大缆速砸下海底，才能钻入沉积物，取得足够厚的样品。所以，对于坚硬的底质，是无法使用箱式取样器采样的。

10月26日，周二

三维扫描技术

三维扫描是本航次中我的主要工作，我每天泡在实验室主要就是在进行这项工作。三维扫描是通过多道激光对物体进行扫描，我们本航次是对海底结核单个进行扫描，目的是批量获取其个体形态特征，包括粒径，体积等，这些参数可能与其矿体分布规律有关，从而对估算矿石量具有重要意义。本航次共采集了数以万计的结核，所以此项工作的工作量巨大，这即是人工创造大数据的过程。由于此项工作获取的数据意义重大，且可能会颠覆结核资源量估算方法，所以我对此乐此不疲。

仰望星空

早就听说驾驶室外甲板是仰望星空的好地方，但直到今天才得以登上此处观星。虽然效果并非想象的那么好，但却也让我此生第一次看到了银河和识别了猎户星座。海上观星既浪漫又美妙，海阔天空，星辰大海尽收眼底。在月色衬托下，海面是一片银光闪闪，不时跃起的飞鱼和翻滚的白浪，令这个世界更为灵动。此刻引用一句朋友圈的回复：“原来你的梦想真的是星辰大海啊！”

10月27日，周三

船员

科考船上一般科考队员和船员平分天下。科考队员就是各方集结的参与航次的科学家和设备保障人员。船员包括航海船员和轮机船员，前者以船长为领导，包括大副、二副、三副和水手，他们轮流在驾驶室值班开船，后者以轮机长为领导，包括大管轮，二管轮，三管轮和水，电，机工长和机工，负责机舱的运转。除此之外还包括船医，厨师，服务生等人员。科考船比较特殊的一个船员组成是甲板部，负责甲板作业，包括布放和回收装备以及各种工作和维护等。如果一个航次的任务比较重，科考队员人数较多，而甲板部人员较少时，科考队员就需要协助甲板部作业，本航次就是这种情况。

10月28日，周四

Lander

Lander是一种诱捕海底生物的设备，其上搭载各种诱捕装置，内部放上诱饵，沉入海底一定时间来诱捕生物。这个设备属于自沉自返式，只需折臂吊将其移入海中抛出，它就可自行下沉至海底。在回收时，通过声学释放器应答，自行上浮至海水表面。这个设备的投放令人印象深刻，一个是臭味熏天的诱饵，另一个是在茫茫大海发现和回收它。它是为数不多的能真正获取深海生物的设备，但本航次用它取得的生物样本很少，只有一条鱼和几只钩虾，这也充分说明了这个海区属于贫营养的生命荒漠。

10月29日，周五

沉积物捕获器

沉积物捕获器一般搭载在锚系上，用于观测海区单点某一水深的沉积物通量。其形状类似一个漏斗，开口呈圆形，用于搜集一定面积内海水中沉降的物质，这些物质会汇集到漏斗下边的收集瓶中，以计算沉积物通量。海水的沉积物通量是一项反映其营养状况和物质通量等自然特征的重要基线数据。

10月30日，周六

生物组

除了地质组、地球物理组和环境组，科考队还有一个生物组，他们的任务是调查矿区水体及海底生物特征，包括生物量、种类、种群分布、生产力、多样性、迁移特征等等。他们利用拖网、箱式或多管采样器、CTD、Lander等设备采集水体或沉积物中的生物，随后进行处理，制成样本用于鉴定和研究。虽然矿区所在海域生物贫瘠，但其远离大陆，还存在诸多未知。只有通过调查对其进行深入研究，才能更好的了解及保护大洋中的生命。

奋斗者

大洋科考工作的辛苦已无需多言，夜班组熬夜，每天清晨你会看到他们红着眼圈面露憔悴。白班组暴晒，你很难想像厚重的科考服居然可以被汗水完全浸湿。拉绳子、提箱子、插管子......样样都是重体力活，好在科考队员都是个顶个的壮汉。几位年过半百的队员依然战斗在前线，弯着腰数十分钟连续取样，每次起身腰都已经麻木却依然坚持......以上种种，无非都是坚定的科研理想和崇高的敬业精神的真实所在！作为年轻的科考队员，我深受感染和鼓舞，再次向他们致敬！

收官

截止今晚，正式作业圆满收官，大家终于可以放下多天来积累的疲惫好好睡上一觉了。这些天，经历了海风呼啸和大雨滂沱，有过失败也有过欣喜，在最艰难的时刻大家一起努力坚持了下来，迎来了初步的胜利。我们完成了预定方案的所有任务，包括25站箱式取样和6个综合环境站的调查，还布放了多套OBS和锚系，圆满收官。

10月31日，周日

狂欢

今天下午才接到通知，今晚进行后甲板烧烤晚宴，看来大厨是要给我们将这个惊喜保密到最后一刻了。天色将暗，大厨们就出动了，各种烧烤工具一应俱全。不一会儿，碳烤的香味就传到了船舱，大家开始向后甲板集结，香味甚至唤醒了正在沉睡的小伙伴们。推杯换盏、大快朵颐、唱歌，大家已许久没有过这种狂欢的时刻了，就让我们的队员和船员们沉浸在欢笑和月光中度过这个浪漫的夜晚吧。

（作者：王洋 中国大洋69航次地质组科考队员、北京先驱高技术开发公司）