2月28日，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置”（以下簡(jiǎn)稱冷泉裝置）在廣州市全面啟動(dòng)建設(shè)。該裝置由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所牽頭申報(bào)并承擔(dān)建設(shè)，為我國(guó)自主研發(fā)的首個(gè)海陸結(jié)合的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，將實(shí)現(xiàn)我國(guó)深海長(zhǎng)周期載人駐留實(shí)驗(yàn)裝備的工程化應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)深海工程技術(shù)及裝備在國(guó)際上實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的超越。
為什么要建冷泉裝置？
冷泉是指海底之下的甲烷、硫化氫和二氧化碳等氣體在地質(zhì)結(jié)構(gòu)或壓力變化驅(qū)動(dòng)下，溢出海底進(jìn)入海水的活動(dòng)。而冷泉生態(tài)系統(tǒng)是以冷泉區(qū)甲烷為生源要素，通過化能合成作用而生生不息，被譽(yù)為“深海綠洲”，它與甲烷物態(tài)和生態(tài)演化過程休戚相關(guān)。
對(duì)冷泉及其生態(tài)系統(tǒng)的研究一直是國(guó)際上的關(guān)注熱點(diǎn)。“一方面，在氣候變化方面，冷泉區(qū)的甲烷氣體是溫室氣體的重要來源，也是未來有潛力成為一次能源來源，冷泉區(qū)甲烷滲漏對(duì)全球氣候及生態(tài)環(huán)境具有重要影響，保護(hù)它們至關(guān)重要；另一方面，冷泉生物有可能合成生物醫(yī)學(xué)上重要的化合物，具有巨大的科學(xué)價(jià)值。”冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置用戶委委員、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員張?chǎng)伪硎尽?/span>
盡管目前科學(xué)家已經(jīng)在冷泉生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了600多種生物，但全球?qū)ι詈＠淙难芯咳匀皇秩狈Γ跎佟！耙驗(yàn)槿狈ι詈５脑粚?shí)驗(yàn)室，人類無法進(jìn)一步了解冷泉與可燃冰之間的耦合關(guān)系、產(chǎn)生過程和機(jī)制，難以全面認(rèn)知冷泉生態(tài)系統(tǒng)和生命過程。”張?chǎng)沃赋觯敖鉀Q深海資源開發(fā)過程中‘卡脖子’問題，離不開冷泉裝置的支撐。”
怎么建冷泉裝置？
據(jù)介紹，冷泉裝置包含“海底實(shí)驗(yàn)室分總體”“保真模擬分總體”“保障支撐分總體”三部分，采用“樣地實(shí)驗(yàn)+陸地模擬，海陸協(xié)同、時(shí)空互換”的設(shè)計(jì)思想，計(jì)劃用5年的時(shí)間，建設(shè)面向冷泉生態(tài)系統(tǒng)的深海載人駐守型海底實(shí)驗(yàn)室與陸基保真模擬設(shè)施相融合的國(guó)際領(lǐng)先研究裝置，支撐冷泉生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育、化能合成生物演替和甲烷物態(tài)演化及其環(huán)境效應(yīng)研究。通過冷泉裝置的建設(shè)和運(yùn)行，我國(guó)將突破深海載人長(zhǎng)周期駐留實(shí)驗(yàn)、超大潛深大型耐壓結(jié)構(gòu)安全性等技術(shù)。
該裝置可以將6人送至2000米的深海生態(tài)樣地進(jìn)行30天的實(shí)時(shí)觀測(cè)，并開展原位實(shí)驗(yàn)；同時(shí)該裝置還將在陸地實(shí)驗(yàn)室建立深海環(huán)境模擬系統(tǒng)，可把海底實(shí)驗(yàn)“搬到”陸地開展復(fù)刻實(shí)驗(yàn)研究。
建成后，將產(chǎn)生什么作用？
“開展冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究是可燃冰等深海資源綠色開發(fā)與深海科學(xué)研究的最佳切入點(diǎn)。冷泉裝置將為冷泉生態(tài)系統(tǒng)的研究提供全新的視角和技術(shù)手段，加速相關(guān)領(lǐng)域的科研進(jìn)展。”冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置總工藝師、廣東工業(yè)大學(xué)教授馮景春表示，冷泉裝置建成后，將為探索深海極端環(huán)境下的生命起源及可燃冰等深海資源的綠色開發(fā)等前沿基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)研發(fā)提供先進(jìn)的平臺(tái)支撐，成為我國(guó)在深海科學(xué)研究領(lǐng)域邁出的關(guān)鍵一步，服務(wù)“海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略及“雙碳”目標(biāo)。
冷泉裝置的建成不僅將促進(jìn)冷泉科技研發(fā)領(lǐng)域的國(guó)際合作，還將進(jìn)一步優(yōu)化粵港澳大灣區(qū)的大科學(xué)裝置配置和科技布局。“冷泉裝置是一個(gè)多學(xué)科綜合的大科學(xué)裝置，其建成后將向社會(huì)開放共享，建立多學(xué)科綜合交叉平臺(tái)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
