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科技日報記者 宋迎迎 通訊員 王敏
3月25日，科技日報記者從中國科學院海洋研究所（以下簡稱“中科院海洋所”）獲悉，該所研制的多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)在我國南海冷泉區(qū)已經連續(xù)多年布放，實現(xiàn)了對該區(qū)域高清影像資料、近海底理化參數(shù)等數(shù)據(jù)的連續(xù)獲取。相關成果以封面文章形式近日發(fā)表于國際學術期刊《深海研究》。深海坐底長期觀測系統(tǒng)提供了一種創(chuàng)新、可控的布放和回收模式，有望成為原位、長期、連續(xù)通用水下觀探測平臺。
LOOP在我國南海冷泉區(qū)開展原位觀測。中科院海洋所供圖
深海熱液/冷泉區(qū)域，是地球多圈層物質與能量劇烈交換的區(qū)域，同時也是極端生命發(fā)育生長的區(qū)域，逐漸成為多學科交叉的深海極端環(huán)境研究熱點，是地球科學與生命科學的新結合點。然而，深海熱液冷泉區(qū)域的生物群落變遷、演化以及與周圍環(huán)境的相互影響均是長時序活動，目前基于無人纜控潛器（ROV）、載人潛水器（HOV）等水下潛器的短時、隨機考察無法滿足以上過程的長時間連續(xù)觀探測需求。
為此，研究團隊突破水下耐腐蝕技術、能源管理技術等關鍵技術，探索新型水下布放及回收模式，研制了多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)（Long-term ocean observation platform, LOOP），實現(xiàn)了對觀測區(qū)域高清影像資料、近海底理化參數(shù)及保壓流體樣品等數(shù)據(jù)樣品的綜合獲取。
與以往的自由落體式著陸器不同，LOOP為實時視頻指導的纜放式著陸器。布放時通過搭載的水下高清攝像頭實時觀測落點位置，通過科考船配合可較為精確地控制布放位置，并且在海底著陸后仍可通過同軸纜根據(jù)實際情況調整觀探測參數(shù)，保障最優(yōu)觀探測效果，回收時可通過同軸纜直接回收。
LOOP布放模式。中科院海洋所供圖
LOOP在設計之初，已經考慮到各類商業(yè)化傳感器、自研原位探測裝備等科學負載的通信、供電需求。團隊研發(fā)的深海多通道激光拉曼光譜探測系統(tǒng)（Multi-RiPs）多次搭載深海坐底長期觀測系統(tǒng)布放于我國南海冷泉區(qū)域，在“發(fā)現(xiàn)”號ROV輔助下，布放拉曼探頭、進行原位實驗，并進行長期、原位、連續(xù)探測。
據(jù)悉，自2016年起，中科院海洋所研制的多代深海坐底長期觀測系統(tǒng)已先后多次布放于我國南海冷泉區(qū)域，其中單次最長連續(xù)布放天數(shù)達659天（有效工作時間414天），累計水下布放時間1070天。通過獲取的數(shù)據(jù)資料，團隊發(fā)現(xiàn)，鹽度和溶解氧含量在冷泉噴口附近的水平和垂直方向上具有很強的空間異質性，環(huán)境參數(shù)的空間異質性可能是冷泉區(qū)域化能合成群落空間分布不均的主要驅動因素之一。
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