2月28日,冷泉生態系統研究裝置項目(下稱“冷泉裝置”)建設啟動會在中國科學院南海海洋研究所(南沙園區)舉行,標志著南沙大科學裝置實現從0到1的突破。
冷泉裝置是中國在深??茖W與能源開發領域的重要戰略項目,旨在推動海洋科研與資源利用技術的突破,是粵港澳大灣區綜合性國家科學中心(南沙科學城)的核心項目之一,被列入國家重大科技基礎設施“十四五”中長期規劃。
冷泉生態系統研究裝置三個分總體布局。資料圖片
冷泉裝置的建設和使用,將為可燃冰開發提供全生命周期的實時長期觀測、模擬驗證和預警技術支持,為人類安全、環保、經濟、科學地利用可燃冰資源提供基礎保障,為形成低碳、零碳、負碳技術和場景創新共同驅動的產業集群、實現碳中和目標奠定基礎。同時,冷泉裝置將為人類探索生命起源和認知冷泉生態系統發育過程提供重要的科學支撐和研究平臺,引領深海生態科學研究的發展。
冷泉生態系統研究裝置配套科研綜合樓效果圖。資料圖片
據悉,冷泉裝置將采用“樣地實驗+陸地模擬,海陸協同、時空互換”的設計思路,建成國際首個坐底式深海載人駐留實驗室和國際最大尺度的深?;苌鷳B系統與深海甲烷物態演化模擬的國家重大科技基礎設施。
裝置共包括三個分總體。三個分總體相互支持,有機融合,共同構建成國際首套面向冷泉生態系統的大科學裝置——
海底實驗室分總體為深海載人駐留實驗室,可由水面保障母船航渡到研究海區進行布放,最多可支持6人(3名操控人員、3名科學家)在2000米的深海底進行連續30天的原位觀測探測、海底原位及壓力梯度實驗等研究,為深海冷泉生態、生物和地球化學等方面的科學研究提供重要的裝備與平臺支撐。
海底冷泉。資料圖片
保真模擬分總體為陸基保真模擬設施,將從海洋采集到的相關數據和原位樣本,模擬還原到保真模擬設施上來,開展重復性實驗。該分總體由“冷泉-可燃冰耦合演化模擬”“控制與保障”“科學實驗研究”3個系統組成,在海底原位觀測數據與實驗研究的基礎上,對冷泉生態系統發育演化過程、甲烷滲漏對海底生態環境影響和可燃冰開采全流程工程技術等進行保真模擬研究。
保障支撐分總體分為水面保障母船和研發與智慧管理中心。水面保障母船不僅可滿足冷泉裝置海底實驗室的海上作業專業及綜合保障需求,還能在水面構建船載常壓實驗室,作為海底實驗室和岸基保真模擬裝備的橋梁。研發與智慧管理中心負責冷泉裝置的日常運維管理、科學數據與樣品服務、海底實驗室出海作業時的遠程指揮、調度與監控等工作。
項目于2021年啟動可行性研究及環評審批,2025年正式獲批建設,建設周期五年,預計2030年前后投入使用。
新聞知多D
冷泉是富含甲烷的流體在海底逸出或噴出形成的流體系統。冷泉生態系統是以冷泉區甲烷為生源要素,通過微生物化能合成作用而繁衍的獨特生統,被譽為“深海沙漠中的綠洲”,與甲烷物態和生態演化過程休戚相關。
冷泉生態系統管狀蠕蟲群落。圖片來源:廣州海洋地質調查局
冷泉生態系統是深海生物固碳的關鍵系統。甲烷滋養的冷泉生態系統,其食物網和代謝模式是揭示深海極端生命前沿科學的重要突破口,聚焦著深海底高壓、黑暗、富甲烷極端環境的化能合成-生物固碳過程。
南??扇急鶅α窟_800億噸油當量,冷泉裝置將助力解決開采中的生態保護難題,推動商業化進程。
?。?span style="text-align: justify;">記者 任燚)
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