中国青年女科学家奖获得者韩喜球--海底资源的寻宝人
2008 年底,“2008 年中国青年女科学家奖”在北京揭晓,韩喜球是五位获奖者中的一个。她是国家海洋局的研究员,曾在我国“大洋一号”首次环球科考活动中担任首席科学家助理,之后又在2007 年科考活动中担任第三航道首席科学家,这也使她成为我国大洋科考史上的首位女首席科学家。
文/ 庄清湄 赵蓉翼(实习)
记者终于接通韩喜球的电话,电话那头,她的声音略带疲惫。
成为第一是“工作的延续”
2008 年12 月,“2008 年中国青年女科学家奖”在北京揭晓,这一奖项是世界女性诺贝尔奖的“世界杰出女科学家成就奖”在中国的延伸,国家海洋局第二海洋研究所的研究员韩喜球是五位获奖者之一。
1993 年,韩喜球进入国家海洋局第二海洋研究所工作,从自己学了七年的陆地地质领域转向海洋地质领域,海底热液活动是韩喜球最主要的研究课题。热液是指一种含有丰富矿物质、温度极高的液体,在岩石结晶的过程中,随着岩石冷却而分离出来;对热液活动的研究是目前海洋地质研究最重要的方式之一,分析这些热液的成分和形成,不仅能得到地球矿物的构成数据,而且能帮助了解地球生命的起源。这些,都是韩喜球的研究范围。
2005 年,我国“大洋一号”首次横跨三大洋作环球科考,在这次世界瞩目的重大科考活动中,韩喜球是首席科学家助理,这次科考成功地在东太平洋海隆和西南印度洋脊探测到了若干新的热液异常。2007 年1 月8 日开始的我国大洋第19 航次科考任务中,她成为第二航段的首席助理和第三航段首席科学家,这个航海科考在西南印度洋脊发现了第一个“海底黑烟囱”,还发现4 个新的热液活动区。
“海底黑烟囱”指的是海底深部喷涌出灼热富金属流体的口子,热液流体遇冷的海水后其中的金属元素迅速以金属硫化物形式沉淀下来,矿物成分包括黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等,并包含丰富的金、银、铂等贵金属元素,找到了海底“黑烟囱”如同找到了矿床的露头,意味着海底下面可能有硫化物矿床。
这次的科考活动的重大发现也使韩喜球成为我国整个大洋科考史上第一位女首席科学家。不过在韩喜球自己看来,成为“第一”是碰巧了。“我没有把它当作一件太大的事,这不过是我研究工作的正常延续。”
走近海底热液区
“热液喷流的温度可高达400 多℃,那是非常恶劣的环境:高温、高压、缺氧、没有阳光、富含重金属??奇怪的是,在这个环境中却有很多生物在生存,其中甚至有一些非常古老的菌种。这恰恰给予我们一种启示——地球最初生命起源时,也没有氧气,跟海底热液喷口环境有几分类似,在这样的环境下,生物是如何从无到有,逐渐形成一个较为完整的生态系统?这非常值得探索。”采访中,韩喜球向记者描述起那次走近海地热液区的奇特经历。
寻找热液区是一个复杂的系统工程,涉及多种仪器设备和多学科的专业知识。首先要用声纳技术绘制海底地形图,拿到地形图后要有一个初步的判断,哪个地方可能有热液硫化物分布。接着探测水体中的热液异常,一般以“集成化拖体系统”为载体,把甲烷传感器和温度、浊度等传感器绑在钢缆上放到大洋深处,用船慢慢拖着“嗅”海水中的热液异常。因为一旦海底有热液喷发出来,在水体中就会留下蛛丝马迹,比如水体甲烷含量增高了,浊度变大了,温度升高了。这些都作为判断海底有活动“黑烟囱”的重要指标。
“首先我们先探测水体里面这些参数有没有异常,如果有的话,圈出一个异常范围,然后进行近底观察取样,追踪异常的‘源’。多长时间能找到喷口,很大程度上取决于你判断是否准确,运气好不好。”韩喜球表示,硫化物在海底分布的面积范围非常小,一般只有几百平方米,相当于一个足球场那么大。对于茫茫大洋中,微乎其微,在寻找的时候位置稍稍偏一点点就会与之失之交臂。
韩喜球清晰地记得,环球航次时在已知热液喷口附近首次获取热液硫化物样品的情景:“我们在中印度洋脊三大板块交叉的地方放下了电视抓斗,船一寸一寸地慢慢移动,突然,一只海葵闯入镜头,又一只海葵闯进来,接着又是一片白花花的海葵??虾和螃蟹也出现了,越来越多,我们离热液喷口越来越近。”
“不一会儿,一根黑乎乎的硫化物烟囱体突兀地出现了,电视抓斗轻轻触了一下黑烟囱,附着在烟囱体上的虾受到惊扰,‘嗡’地飞舞起来了,密密麻麻,好像捅了一个巨大的马蜂窝。所有的人都惊叹欢呼起来。电视抓斗取样器张开大嘴,对准了一个黑烟囱‘咬’下去,一块像树桩长达50 公分的黑烟囱被牢牢抓起,上面还附着藤壶、海葵等热液生物。当然,还有肉眼看不到的微生物。”那是中国海洋科学家在自己的科考船上第一次如此直接地观察到深海极端环境里生机盎然的生命现象。
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