上九天揽月,下五洋捉鳖,曾经是一代人的梦想,如今照进现实。4月26日,“深海一号”船携“蛟龙号”载人潜水器停靠三亚码头,为期一个月的国家自然科学基金委员会印度洋载人深潜重大科考航次圆满完成。本次科考区域位于太平洋板块、印度洋板块和亚洲板块交汇区的海底高原,目前印度洋板块正背驮着这座巨大的海底高原向亚洲板块之下俯冲,这将会带来什么样的地质影响,以及海底高原的碳循环在全球气候变化中扮演着什么样的角色?近日,记者采访到本次科考项目首席科学家、土生土长的青岛人栾锡武,听他讲述“蛟龙出海”的精彩故事。
首席科学家是青岛人
栾锡武是一名土生土长的青岛海洋科学家。他出生于城阳夏庄,1985年高考考入中国海洋大学。本科毕业后他进入汇泉湾畔的中国科学院海洋研究所继续攻读硕士和博士。此后的26年间他便“钉”在了市南沿海一带。2016年,他来到即墨蓝谷,在鳌山湾畔工作7年。2023年,他来到山东科技大学任教,同时担任青岛市“一带一路”深水油气创新中心主任。
当“蛟龙号”向国家自然科学基金委员会开放后,栾锡武立刻组建一个来自16个单位60名科研人员的“科学家朋友圈”,经过一年多的筹备,2025年3月底,“蛟龙号”出海。这是“蛟龙号”向国家自然科学基金委员会开放后的首个航次,也是“蛟龙号”在2025年技术升级后首个科考航次,编号NORC2023-801,栾锡武担任首席科学家。
给四座海山起个青岛名字
自然规律是客观存在的,加之知识的逐步积累,科学发现有其必然性。当然,科学发现也有偶然性,往往一个偶然的“契机”就能打开一片新的天地。本次科考便充满了“偶然性”。“因在别国封闭水域作业,申请时间周期太长,还有一定的不确定性,我们便把作业水域调整到韦伯深渊附近的印度洋东北部。”栾锡武说,那里有海山,“世界的大洋底原则上是平整的,但是有些大洋板块不平。在印度洋东北部的海山规模较大,长和宽均达百公里,海山高度达三四千米。这样的海山随着大洋板块向陆地板块俯冲,容易产生地质灾害,比如在2004年印尼苏门答腊附近海底曾发生9级大地震,再比如加罗林洋脊俯冲可能导致了地球上最深的‘挑战者深渊’的形成。海山的成因以及海山对地球板块运动有什么影响,成为我们深潜考察的目标。”
科考船驶入印度洋后,在印尼以南、澳大利亚以西很快找到了海山。经多波束扫描,海山的形状就很清晰地呈现出来。“由于这片海域科考调查较少,我们查询了文献资料,这些海山均没有名称,为工作方便,并经科学家团队讨论,党支部最终为四座海山命名为鳌山、浮山、小珠山和八关山。” 栾锡武说,八关山是中国海洋大学鱼山校区内的一座山,海大第二校区位于浮山脚下,“本次参与科考的多数科学家与青岛、与中国海洋大学渊源颇深。但是,海山命名有一套明确的国际流程,我们正在申请,这些名字真正落脚在印度洋还需要一段时间。”
下潜五千米找到玄武岩
据现有的理论模型,海山成因一种可能是从澳大利亚大陆板块裂离出去的,山体主体应该是花岗岩;一种可能是通过火山喷发从地底下冒出来的,山体应该是玄武岩。“为了验证既有理论,我们开始下潜寻找岩石。从鳌山开始,下潜到2700米来到鳌山顶部,发现是碳酸岩,下潜到3000米发现的是碳酸岩,转向鳌山以西更深的地方发现的还是碳酸岩。” 栾锡武说,为了寻找玄武岩或者花岗岩,“蛟龙号”第334次下潜,来到小珠山顶部,“之前通过多波束探测,这里呈火山口状,但发现的还是碳酸岩。直到科学家朱伟林和李新正下潜航次,来到小珠山根部才发现了玄武岩,这是‘蛟龙号’技术升级后首次下潜深度超5000米。玄武岩的采获,为研究海山成因及海底油气分布等科研项目奠定了基础。”
除了发现玄武岩,还有一个重要发现便是这片海域海底生物繁盛。“根据现有理论判断,印度洋中脊隔开了南极底流的输送,这里应该贫氧,生物应该比较少。但是实际与预测不同,我潜入海底时,大量的鱼虾、螃蟹、贝类等进入视野。”栾锡武说,海底生物十分吸引人,他甚至从一位地质科学家秒变成生物科学家,抓取了很多海底生物样本。
有望诞生全新科研成果
“与海底生物繁盛相关的是这片大洋底水含氧量比较高,其意义在于探讨南极底流以什么样的渠道绕过印度洋中脊,到达这个区域。同时,这与其他科学家在其他海域发现并发表的最新研究文章共同指向,极有可能地球的底层水含氧量在增加。”栾锡武说,在全球变暖的背景下,这是地球的正向反馈,“船上的科学家讨论这个事时,都很振奋,因为大洋底水含氧量增加可能会抵消大气二氧化碳增加所引起的气候变化效应。”
栾锡武介绍:“目前就大气二氧化碳排放是否导致气候变暖,科学家分为两派,一派认为‘是’,一派认为‘不确定’。当下学界共识是,没有研究结论指出全球二氧化碳增多人类排放占比更大,而且没有证据证明二氧化碳增多会导致全球气候变暖。基于本航次的发现,我们预测的大洋底水含氧量较高有可能抵消二氧化碳增大带来的气候变化效应,这还需要进一步实验室工作和更大范围的调查确认。”
■新闻延伸
地质科学家准确预测地震
印度洋板块向欧亚大陆板块俯冲便形成了喜马拉雅山和印缅山脉,而且这一板块运动一直在持续,喜马拉雅山地震带是世界三大地震带之一。栾锡武和合作伙伴根据多年对缅甸地质构造的研究和长期数据跟踪,发现位于地震带上的一处区域有20多年没有发生地震。栾锡武说:“这相当于在这里交界的两个板块处于拮抗状态,酝酿着大地震。”
2025年1月,栾锡武到缅甸参加国际应用教育研究大会,在大会上做了“缅甸地质演化历史”的报告,向大会陈述了可能发生大地震的预测依据,得到了相关方面的高度重视。
3月5日,缅甸发生3次5级地震,相关方面向栾锡武落实这是否为其预测的地震时,栾锡武明确表示这是前兆,可能近期会有8-9级更大地震,且地震位置可能发生于缅甸中部。3月28日,根据中国地震台网,缅甸发生7.9级地震。栾锡武的预测为有关方面避免损失提供了极大的帮助。
青岛晚报/观海新闻/掌上青岛 记者 陈小川