印度洋科考
2017-3-21
2017年3月21日对我来说是盼望已久的日子。按计划，我将在今天参与执行蛟龙号第132潜次，也是中国大洋38航次第一航段的第十个潜次魏县梨花节 。我们的科考已经进入尾声，在卧蚕、大糦两个热液区都获得了宝贵的热液样品，和许多玄武岩、硫化物和生物样品，剩下的任务就是对天休热液区的探秘了。按照原先的计划，天休热液区本应是第一个作业区。首席科学家韩喜球的团队两年前在这里投放了两个串联的沉积物捕获器，来研究热液喷发的变化规律。韩首席的大管家王叶剑就把它投放到已经探明的热液区的正中心，计划利用今年5月份的航次前来收取。而这今天恰恰成了妨碍蛟龙号进行下潜任务的最大障碍，指挥部只得把这根难啃的骨头留到了最后。
前天在卧蚕热液区的最后一个潜次获得了宝贵的热液样品。等蛟龙号一回到甲板，考察船向阳红9号立即起航赶往天休。昨天下午1:45 pm，才赶到天休热液区(63o48.810’E, 3o43.092’N)，收取锚系，扫清蛟龙号作业的最大障碍。锚系虽然收了，阿邱也提前获得了样品，但是还留了一条“尾巴”-——系在固定锚系的水泥块和释放器之间的缆绳却永久留下了。尽管王叶剑再三论证，绳子的比重可以让它自沉到海底。但是那根可能在海底摇曳的绳索却成了指挥部成员心中挥之不去的纠结，毕竟蛟龙号的绝对安全是第一位的。在卧蚕、大糦作业期间，指挥部找陆地上的专家论证，以缆绳的长度为半径，加上对锚系定位的测量误差，再加上蛟龙号的定位误差，然后再乘以1.5倍的安全系数，最后画了一个半径为285米的禁区，来确保蛟龙号的绝对安全。如同孙悟空为了唐僧的安全用金箍棒画的圈一样，这个禁区绝对禁止蛟龙号进入。安全是安全了，可是几年内首席团队历经艰辛发现的热液区也被圈进去了。这就意味着很可能蛟龙号下潜后只能在禁区外围搜索，在很大程度上存在再也找不到热液口的可能性。首席的心情是非常沉重的。叶剑根据以前的调查结果，在最有可能的外围画了个半边的矩形，这就是我的行进路线。如果走完这条路线还没有发现，那么就把潜器升到50米高度，从中心区通过，进行侧扫，获得微地形，为下一个，也是最后一个潜次探路。
3.21, ready, set, go。6:35am我到达后甲板，首席早就在那里了，给我拍了个照作为纪念。6:45am我通过设在蛟龙号上方的廊桥，沿着竖梯从顶部进舱。主驾驶唐嘉陵和副驾陈云赛已经在里面了。第一个感觉就是闷热、小、挤。虽然去年在青岛国家深海基地管理中心接受蛟龙号下潜培训时进去过，还在水池里模拟过。当时潜航员傅文韬培训韩喜球和我。巧的是，那两位都是党的十八大代表，只有我是普通群众。但是当时我们都是空手进去的，因此虽然觉得小，但还不至于觉得特别挤。这次由于海面和海底存在相当于夏天和冬天的温差，每一个人都要带衣服下去，还有毯子、食物、饮用水、图表等等。小小的空间顿时就“济济一堂”了。由于蛟龙号是没有空调的，邻近赤道的阳光迅速把蛟龙号里面变成了蒸笼，我在不停地冒汗。真想早点潜下去，感受一下凉快。
7am，蛟龙号被巨大的龙门吊缓缓地升起，放入水面。橡皮艇上的人员迅速接近潜器，解开拖缆，确立水声通讯正常后，就让蛟龙号自由了。主驾驶唐嘉陵曾获得过“潜海英雄”的称号，具有丰富的经验，为人低调。和指挥部沟通请示后，就开始了下潜。在我的想象中，蛟龙号作为潜器是“潜”下去的，即以螺旋的方式主动式下潜的。和陈云赛的沟通中才知道，蛟龙号作为第二代潜器，是被动式的。事实上，蛟龙号是“沉”下去的。他告诉我，下潜时，蛟龙号会通过高压泵注入海水1.2吨，让它自己以32米/分钟的速度下沉。所以下潜到3500米的海底需要100多分钟。上浮同样也是被动式的，但是靠抛弃400kg重的铁块压舱荷载，来获得升力，上浮速度也差不多。想想蛟龙号这么些年内，在海底抛弃了多少铁块啊！这同样也意味着，如果蛟龙号在7000米水深作业时，真正留给他们操作的时间要远小于“路上的时间”。陈还告诉我，第三代潜器是主动式的王紫娇，可以有推进力下去，速度会更快。
在海面漂浮的时候，透进舱里的光线还是足够亮的。随着蛟龙号的下潜，没一会儿，外面就开始变得“深邃”。嗯，我们很快就穿过了photic zone，即阳光能穿透的深度，再往下就是漆黑的世界了。对我这种非常不喜欢热的感觉的人来说，闷热的感觉一直伴随着我。我只得问他们，到什么深度才能开始变得凉快些。嘉陵告诉我，因为虽然外面水温在水深800米后就很冷了，但是由于热交换需要时间的关系，大概到2000米的深度时才会觉得到。
被动式下潜意味着我们也是“被动”的。外面是漆黑一片，为了节约电力，舱内也只有微弱的灯光。最大的“主动”就是一直在为给我的腿找到一个合适的位置而奋斗。最后的结论就是，无论我怎么努力，结果都是一样的，那就是三个字，不舒服。云赛也抱怨说，蛟龙号设计时缺乏人机和谐。当然，我不能有抱怨，因为我知道，这个机会来之不易。一路上就和他们两位聊天，得以少许了解他们那个对我们外人来说有点“神秘”的生活。
时间过得很快，随着显示屏上深度的不断增加，开始感觉闷热有点消退，但真正感觉舒服些则是到了2500米的水深了。遗憾的是，很快就得给自己加衣服了，因为一到海底，就得开始工作，没有时间换衣服了。我是实在不愿意往身上套衣服，一直拖到3000米时才给自己套上一个套头衫和一条秋裤，在脚底、膝盖、肘关节、背部，靠壁的腿部和肩膀贴上发热贴。舱内的温度比我想像的高多了。按照正常的温度梯度，3000米深的水温不超过2oC,因为蛟龙号没有空调，所以觉得他们会在“寒冷”中操作。我只是忘了一点，蛟龙号的一切能量供应都来自于电池，机械臂操作、照明、雷达、水声通讯、声波侧扫等在消耗电力的同时，也在产生热量，温暖着我们这个狭小的空间，因此舱内的温度能达到16~17oC。虽然这个温度比我的理想温度（20~22oC）稍微低了那么一点，我得说，这个温度还是很适宜工作的，至少可以让头脑清醒。只不过，那是空气的温度，而坐在右侧的我所要依靠的舱壁温度则只有5~6oC，因为后者与外面冰冷的海水的热交换要快多了。所以与舱壁接触的部位的保暖工作还是要做好的。
9am，嘉陵把潜器的灯打开，神奇的海底世界就在外面了。由于球体的设计，在右侧观察无论怎么坐都是很不舒服的，而且视野都是受限的，最后只得选择“跪”这一古老的姿势，来最大程度地观察。首先看到的是一股流从潜器边上过去，漂浮的白色颗粒物清晰可见，偶尔还会有这么一只小虾。在这3500米的海底，没有光合作用为基础的食物链，支撑这些生命的初级生产力极可能是以海底热液作为化学能来进行合成作用的微生物。这就意味着，热液口离我们并不太远，当然，也有可能就是从禁区内的热液口流过来的。事实后来证明基本上就是这样。
渐渐地，我能看清楚黄白色的海底沉积物，那么清晰地展现在我的眼前。这是一片几百万年来从未得以让人类一窥的神奇海底，曾是那么遥远，那么神秘网游快车，而今它却真真切切地展现在我的眼前。我感觉好像是在电影里面，像影片中的主人公一样在探索未知的世界。
09:11am，嘉陵操作蛟龙号着陆在一个圆形的山顶。对的，海底如同陆地一样，有着起伏不平的地形，有山岭，有断崖…..。这个圆圆的山顶很像窝窝头，顶部面积很小，四周都是陡峭的悬崖，颇有一览众山小的感觉。嘉陵想在这里试试push core (插管)。就像玩电子游戏一样，在他面前有一个操作盘。他试着让机械臂把直径大概为6cm的插管插入沉积物中，以获取松散的沉积物，但却发现插不下去。在这顶上，沉积物比较薄，显然在山顶上找沉积物不是一个理想的选择。
为了避免浪费时间牛乳钙，只能放弃。蛟龙号继续前行。由于电池推动，它在水下的潜行是无声的。我们就像闯入者一样，惊扰了这片沉寂的安宁世界。
9:48am，看到大片的硫化物。一只红色的虾带着与其身体长度不相称的长长的触须，瞪着两只大眼睛---也不知在漆黑的世界里，眼睛是如何感知光线的。它静静地停在硫化物上面，全然不理会在它身后有一个“怪物”。
大约9:58am，我从右侧舷舱看到前方有几条白色的“触须”“插”在泥地上。觉得很是好奇，什么生物从地里把触须往上伸呢？正寻思间，只听见嘉陵喊，“你们看这是什么？”循着他的声音，云赛和我都从主驾驶的观察窗往前，但见得，离我们二三十米处，四五根白色的绳索插入海中，往上不见顶，但估计至少也有三四米。难道是锚系上的绳子？锚系不是已经收走了吗？不会是留在海底摇曳的缆绳吧？这么说，我们误入禁区了？为了蛟龙号的绝对安全，这个285米为半径的禁区，对以潜航员为职业的嘉陵来说米卡塔，绝对是个碰不得的高压线。等等….不是只有一根绳子吗？怎么会有五根缆绳呢？而且是白色的！在海底泡了两年的缆绳怎么会是白色的呢？会不会是降落伞式的沉积物捕获器呢？说不定是其他科学家投放的呢？这些念头在主驾驶的脑海中不断闪现。不管怎么样，三十六计走为上，我们的“潜海英雄”在瞬间做出了最符合其职业特点的选择，安全为第一要素。紧急倒“艇”，然后抬升，一时间，搅起的沉积物弥漫在从未扰动过的海底，我们的视线彻底模糊了。
几分钟后，“迷雾”渐渐散去，抬头往前一看，我的天！这是一只身体估计只有三四十厘米，但却具有八条触须，每条触须长达三四米的动物！我们暂时只能叫它动物，因为我们所有的人都没见过，甚至都没听说过有触须可以长达三四米的动物。但是我得记录呀，怎么办，我只得先找了个最熟悉的类比，章鱼。我知道那肯定不是章鱼，但是有限的时间不允许我多思考，我只得在记录纸上写下，几点几分，见到了一只超级大章鱼！
真是虚惊一场！我们继续前行。到了规定的拐点，按规定，我们开始爬坡。昨天上午，首席和叶剑把我叫到了办公室，并把嘉陵请过去了，吩咐了我们的行进路线。由于爬坡时眼睛向上可以看到海底的东西，而在下坡时平视只能看到海水。这一条爬坡路线是精心规划的，其中段非常接近于那个285为半径的圆的离我们最近的切点。那是我们的期望所在。
10:20am许，路过了一片沉积物区域，想起还未采集的push core，还有组织上吩咐的一定要测试使用地热探针，并拍照作为使用证明。于是再次坐底，嘉陵把插管查到沉积物里取样，并把地热探针插到沉积物里，静候了十分钟，等待探针读数达到稳定值。
继续前行，我们发现了大片的硫化物和死烟囱。我注意到右前方有些白色的贝壳，于是跟主驾驶说，往右边看看，接下去看到了一大片贝壳。那么它们是从哪里来的呢？看到的区域是一个低洼的地方，再前方一点可以看到一个坡。嘉陵把蛟龙号抬高一点，抬头一看前方突然现出一个烟囱体。难道运气这么好，就发现了我们一直担心找不到的喷发高温热液的烟囱？随着潜器的接近，我们可以很清楚地看到，烟囱确实是烟囱，但却没有“烟”—高温热液携带的硫化物颗粒和冰冷的海水迅速混合形成的犹如黑烟升起的混合体。上面倒是长了不少海葵，但却没有高温热液口附近常见的盲虾。这个应该是中低温的，属于那种生命到了晚期的烟囱，仍然挺立在这一片已经枯萎侵蚀的死亡烟囱林里。
由于流急坡陡，蛟龙号无法坐底，只得放弃。没走多远，迎面飘来一个巨大的圆形物体，直径可达1.5米，跟一个巨大的圆桌类似，那是白色的大章鱼，真正的超级大章鱼，我刚才看到的那个“怪物”显然跟章鱼恐怕连亲戚都算不上。从来没有听说过章鱼可以长这么大！什么样的生产力才能支撑以这么大的章鱼为食物链顶端的体系啊！
短短的两小时左右，我们看到了史无前例的大章鱼和那种船上没有人能说出种属的神秘生物，让我大开眼界。但我始终记得我的理想是找到高温热液喷口，继续沿着既定路线前进，嘉陵往右转了转，发现了大片的硫化物丘。这简直就像找到了矿！从找矿的角度确实是好事情。因为中国大洋38航次第一航段的重要使命就是，按中国大洋协会会长在青岛考察船启航前的送行晚宴上说的，“为国家圈定未来可持续发展的战略资源”。但从科学的角度来看，只有那冒着黑烟的烟囱才能带给我们原始的热液，那是地球在向我们发送的信号，可以让我们解读它们的形成机制，阐明从天休到卧蚕的热液和岩石演化。我们接着采集了死亡的烟囱体和超基性岩，后者只有在天休热液区才有。我被首席告知，天休的围岩为超基性岩，流体富H2和CH4，而卧蚕、大糦则是以玄武岩为围岩，流体富含H2S。超基性岩的采集可以给我们船上的岩石学家提供难得的演化系列的端元组分。
再继续前行，我们发现了很大的坡上有非常新鲜的大面积的黄铜色的岩体。这是非常新奇的，因为在一路看来的景象中，还有观看在卧蚕、大糦的下潜视频中，硫化物大多是风化的位面交易法则。即使是新鲜的，也是呈现黄铁矿的颗粒状。眼前的看上去有点像黄铜矿，但我不能想象为什么黄铜矿会出现在周围毫无热液的地方呢？只是觉得非常奇特，我用手机拍了四张照片万家岭战役。后来，叶剑在看视频的时候，他对我大声说，“张老师，你发现了铜墙铁壁！”。他告诉我，这是第一次在海底发现黄铜矿，陆地上有，但在海底从来没有发现过，推测应该是断层逆推上来的。我跟他开玩笑说，你要早告诉我的话，我就不去找热液了，就给你好好考察世界上第一次发现的海底黄铜矿好了！当然，这是后话，在我看来，寻找高温热液的希望只能留到最后一个潜次了。前面的九个潜次，无论在大糦，还是在卧蚕，都是在每个热液区的最后一个潜次才得以用保压采水的方式获取宝贵热液的。难道，这就是在这西北印度洋Carlsberge Ridge工作的宿命吗？信也罢，不信也罢，我知道，我与黑烟囱无缘相会了….
按照韩老师的规定，如果我们这个矩形的半边走完还没有发现的话，我们就需要做侧扫，为最后一个潜次探路。时间在滴答滴答地流逝…
深感我们就要与高温热液擦肩而过了。在透明度很高的印度洋底，蛟龙号的灯光也就只能照亮几十米。即使黑烟囱离我们200米远，如果我们不知道方位的话，就如同星星一样地遥远。对这片第一次下潜的区域，我们也不能花时间漫无目的自己寻找，只能按组织上的安排为最后一个潜次的一举成功铺好路、搭好桥。我唯一的希望就是侧扫能尽快完成，季桃因为侧扫必须要抬高潜器，所以是什么都看不到的。如果我们在回到我们起始点的时候，还剩下一点时间的话，那么说不定在我们一开始探测到温度异常的周围或许能有个好运气？
因为抬高了离底高度，蛟龙号以这种方式穿越禁区是安全的。因为见习潜航员们在这个航段才得以第一次有机会担任主驾驶，但是没有拍到独立操作潜器的视频，所以嘉陵就让副驾驶陈云赛来临时担任主驾驶执行。因为什么也看不到，我也无需观察，只能无奈地等待，期待着早点出禁区。我是心急如焚啊，因为3pm准时上浮的铁律是不能违背的，我就指望着最后的一些时间能有个好运气。遗憾的是，赶到那里只剩下20分钟了。这个时间已经不足以让我们搜索了，刚好看到下面也有玄武岩，想着赶紧给研究岩石的科学家采集几块作为对比。在离最后时间还有20秒的时候，采集了最后一瓶水样。时间就这样无情把我的遗憾留在印度洋底了。3pm蛟龙号准时抛弃铁块荷载上浮！
一下子歇下来，觉得腰酸腿酸，因为长时间跪着的缘故，膝盖更是有点疼。这个时候最想的就是伸展一下了。无奈里面的空间实在太小了，伸得了腰就没法伸直腿。大家也都可以吃点东西。蛟龙号一次下潜的成本为200万元人民币，只能工作6个小时，换算一下，每分钟要耗费550元，实在没有时间吃饭。昨天晚上傅总给我发了点薯片、Snicker bar,和巧克力，这就算是今天的早中两餐了。也就是在下潜的过程吃了一点，中间在侧扫的时候吃了一点，然后就只能是现在了。我一边整理我的记录，一边跟潜航员一起回忆看看是否有记错的。接下去的时间可以算是真正的自由时间了。在上升到大概2000米的时候，嘉陵掏出一叠首日封来，让我签字，并告诉我这是下潜人员才有的特殊待遇。等到每个人都签了字以后，他给了我两个作为下潜的纪念。多么难得的礼物啊！此时此刻，又有谁能想到在这和北京时间跨越了五个时区的遥远的西北印度洋上，在这漆黑、寂静的海水中，一艘小小的潜器在完成使命后正在回归母船亲爹后娘，有这么三个人刚刚同舟共济经历了神奇的海底之旅呢？
上升到1000米的时候，嘉陵把灯打开，说合个影吧。这大概是最独特的自拍了吧。我们每一个人都用自己的相机拍了一张，给这段难忘的历程留个念。大概上升到800米的时候，云赛开始跟指挥部报告，请求对方确认蛟龙号的位置。我们无法确定自己的位置，只能通过超短基线的方式由船上来告诉我们。随着潜器的接近海面，观察窗的海水变得有那么一丝丝可见了。很快，我们就已经到海面了。作为探索海底龙宫的“神器”，在海面却是毫无作为。嘉陵告诉我，由于推进器已经露出水面，启动推进器容易烧坏。所以我们只能“随波逐流”了。好在保障人员都是训练有素的，很快就探测和观察到蛟龙号的方位，迅速接近。放下橡皮艇，四位工程师从三层楼高的悬梯爬下到橡皮艇。由于浪大，橡皮艇晃动剧烈。穿着救生衣头戴安全帽的他们毫无惧色地爬上橡皮艇，稳定好自己，然后坐下。橡皮艇迅速接近。站在橡皮艇右侧前方的工程师弯腰倾身移向蛟龙号，抓住蛟龙号顶部的挂钩，把自己固定在剧烈晃动的两只航行器之间，迅速把龙门吊的吊绳以及后甲板的拖缆套好，这样蛟龙号就不会再飘无定所了。几位保障人员的无畏精神和娴熟技能让人肃然起敬。后甲板的人员通过拖缆缓缓地将蛟龙号拖到后甲板龙门吊靠海的位置，等到吊绳可以垂直时，起吊。整个蛟龙号被吊离水面。龙门吊的液压臂缓缓移向甲板，这时四个固定器垂下和蛟龙号对接，将蛟龙号紧紧固定，调整到导轨上的合适位置，然后轻轻地放下蛟龙号。再通过导轨移慢慢到固定的位置。
这个时候，透过小小的观察窗，我看到首席早已经在那里了。这个航次中，没有比她更操心的人了。历经多年在印度洋勘探的艰辛，终于有机会得以一窥真面目来确认以前的成果，采集到珍贵的样品。但天休热液区锚系的问题却一直是解不开的疙瘩，万一在禁区外找不到黑烟囱怎么办？这个航次以后，蛟龙号就要大修，下次出海就至少要到2019年了。她不能不为之殚精竭虑啊！我还看到了在实验室朝夕相处和一起奋斗在甲板上的小伙伴们。是啊，我回来了！那是一种难以描述的奇妙感觉诱奴娇，那个神秘的生物、超级大章鱼、中温烟囱、大片的硫化物丘、海底黄铜矿…仿佛我刚才到另外一个世界里去了一趟，或许这就是传说中的龙宫？这一霎那，觉得那些好像是那么遥远，尽管在几个小时以前，它们又是那么不可思议的亲近。
该是告别蛟龙号的时候了。我们每个人收拾好自己的东西。按照惯例，科学家是最后一个进舱，第一个出舱。外面工程师们迅速用淡水清洗蛟龙号艇身和各个接触海水的部位，防止腐蚀静乐吧，随后开始各项测试，确保蛟龙号各项指标正常，为下一个潜次做好准备。里边和外面确认后打开舱盖，工程师把竖梯放下，嘉陵示意我先走。该走的时候到了，我再看了一眼舱内，向两位带我体验了这一趟不可思议的海底之旅的潜航员致敬和致谢。是的，不可思议的，incredible!
当我爬出顶盖口的时候，中国海洋报的记者王自堃和青岛电视台的记者李浩早已经把镜头对准了我。记忆中，这好像是第一次正式的这么近距离的镜头对准我。然后站到蛟龙号顶上的廊桥上挥手向大家致意。这是每一个下潜人员的荣耀。我深深地感到了从事海洋科学研究的自豪感。
5pm走下扶梯，首席的博士生宗统接过我的包。按照我们国家洋为中用的传统，仿照美国的做法，每一个下潜的人归来，都会受到“水浴”的欢迎仪式，一如机场欢迎新航线开通时的“过水门”一样。年轻人们都会挖空心思，利用船上右限的资源，搞出一个独特的水浴来。毫无疑问，这些精力旺盛的小伙子们是不会平庸到就给你泼一盆海水。怎么地，也得给你来个牛奶浴啊，啤酒浴啊…昨天晚上宗统就跟我要了几包咖啡。我想今天的水浴肯定要有咖啡味了。
在一阵欢呼声中，我走到了泼水台前。今天上台的是我们的首席科学家韩喜球，大牌科学家、国家海洋局生物遗传资源重点实验室的主任邵宗泽老师，还有我的船上工作搭档吴雪停。欢声笑语中，一盆液体从头而降，那是咖啡味的，带有那么一点暖意；还来不及回味，冰水接踵而至，这就是传说中的冰桶挑战吗？又接着这室温的牛奶浴、啤酒浴…已无暇回味的我和他们一样，尽情地分享着下潜的喜悦，纪念这来之不易、难以忘怀的神奇海底之旅！
作者：张朝晖
排版编辑：李恒