全球最深海洋藍(lán)洞
——中國三沙永樂龍洞調(diào)查策略

三沙永樂龍洞位于我國海南省三沙市西沙群島、永樂環(huán)礁晉卿島與石嶼之間的礁盤中,地理坐標(biāo)為111°46'6″E,16°31'30″N,距離三沙市首府永興島70 km(圖1)。永樂龍洞是目前全球已知最深的海洋藍(lán)洞,蘊(yùn)含著海量的地質(zhì)歷史環(huán)境信息,與我國南海珊瑚島礁體系的形成與演化息息相關(guān),對(duì)我國海洋權(quán)益維護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和科學(xué)研究方面具有重要意義。

為此,國家海洋局于2016年便著手制定了我國南海海洋藍(lán)洞調(diào)查規(guī)劃。2017年5月中旬至6月上旬,在國家海洋局統(tǒng)一協(xié)調(diào)下,國家海洋局第一海洋研究所組織并協(xié)同相關(guān)單位,動(dòng)員調(diào)查隊(duì)員44名,42套儀器設(shè)備,專用作業(yè)平臺(tái)和調(diào)查船各1艘,開展了永樂龍洞三維形態(tài)、生態(tài)、水文和地質(zhì)環(huán)境等的全面調(diào)查與精細(xì)探測(cè)①本期封面圖即來自本次觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍,由項(xiàng)目組李杰拍攝.。

圖1 中國三沙永樂龍洞地理位置示意圖Fig.1 Location of the Blue Hole in Sansha,China

三沙永樂龍洞所在礁盤平均水深僅有-0.2 m左右,為此,項(xiàng)目組設(shè)計(jì)并建造了滿載吃水小于0.7 m的專用作業(yè)平臺(tái)。2017-05-19在當(dāng)?shù)?艘漁船協(xié)助下,乘漲潮期,歷時(shí)3個(gè)多小時(shí),實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)安全就位(圖2)。

圖2 作業(yè)平臺(tái)就位過程Fig.2 Emplacement of the working platform

作業(yè)平臺(tái)安全就位后,項(xiàng)目組隨即開展了相關(guān)調(diào)查任務(wù)。龍洞內(nèi),主要依托重工作型水下機(jī)器人(Remote Operated Vehicle,ROV),采集了洞內(nèi)0～300 m水質(zhì)及生物化學(xué)樣品;布設(shè)洞底、洞肩湍流計(jì)、聲學(xué)多普勒流速剖面議(Acoustic Doppler Current Profilers,ADCP)等定點(diǎn)設(shè)備對(duì)龍洞水文環(huán)境進(jìn)行連續(xù)觀測(cè);搭載多波束聲納實(shí)現(xiàn)了龍洞洞內(nèi)形態(tài)高精度三維形態(tài)探測(cè);搭載巖芯鉆機(jī)、淺剖儀、機(jī)械手等設(shè)備進(jìn)行了地質(zhì)取樣及相關(guān)探測(cè)工作(圖3)。洞外,依托無人船、無人機(jī)搭載多波束、多光譜相機(jī)等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)探測(cè)。

圖3 龍洞洞底取樣與觀測(cè)Fig.3 Sampling and observation in the bottom of Blue Hole

2017-06-07,隨著工作母船停靠于惠州碼頭,本次龍洞科學(xué)調(diào)查圓滿結(jié)束。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì),本項(xiàng)調(diào)查共獲得64個(gè)地質(zhì)環(huán)境相關(guān)樣品、水文全潮、湍流數(shù)據(jù)共9站、48層水質(zhì)樣品、192個(gè)生物樣品、多波束數(shù)據(jù)3.8 G、高清影像1.2 T以及其他CO2、CH4、懸沙特征等數(shù)據(jù)若干,為永樂龍洞后續(xù)科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)(圖4～圖6)。目前,實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試和數(shù)據(jù)分析工作正在緊張進(jìn)行中。

圖4 洞口與81 m深度處的蓑鲉(獅子魚)Fig.4 Lionfishs located in the mouth and the depth of 81 m in the Blue Hole

圖5 洞口魚群與珊瑚Fig.5 Red coral,fish and coral reef in the mouth of the Blue Hole

圖6 洞內(nèi)珊瑚沙堆積與怪石Fig.6 Coral sand and rock in the Blue Hole

(國家海洋局第一海洋研究所 杜軍)