首条深海观测光缆建成 全天监测海底

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据国外媒体报道,美国的科学家日前表示,他们目前已经在美国的蒙特雷湾建造完成首条深海科学观测光缆。这条光缆全长52千米,主要负责向海洋900米深处的科研设备、摄像机以及水下机器人提供电力,同时还将观测仪器获得的各项科研数据通过光缆传回地面。

  可全天24小时监测深海各种数据

  美国科学家称,4月1日,人类历史上的首条深海科学观测光缆正式建造完成。这条深海光缆是由美国自然科学基金会出资赞助,由美国蒙特雷深海研究所(MBARI)负 责建造的。整个工程始于2002年,总投资额高达1000万美元,其中800万美元的建造费用大部分是由美国自然科学基金会负担,美国戴维-帕卡德基金会提供的资金援助仅有175万美元。在建造工程的后期,美国自然科学基金会又出资200万美元对整个光缆的安全性进行了最后检测。深海光缆所需的全部零部件,均由蒙特雷深海研究所、华盛顿大学、伍兹海洋研究所以及阿尔卡特公司提供。

  此次建造完成的这条深海光缆,只是美国试图在深海建立气象观测站的重要步骤之一。在这条光缆的某些深海部位,科学家们建造了许多大型铁架,这些铁架大约有1.2米高,4.6米宽。在2007年秋季之前,科学家们会在这些深海铁架上加装各种观测电子设备,其中包括大量专用仪器、摄像机以及深海机器人,这些设备全部位于900米的深海中。美国科学家表示,为避免科学观测光缆遭到行驶船只的破坏,施工人员还将它们埋在深海底3米的泥层中。根据设计,向观测设备提供电力的电站建在美国的加利福尼亚,而负责接收科研数据的控制中心也位于附近,这使得科学家们可以全天24小时对深海的各种数据进行观测。

  人类对大洋的认识只触及皮毛

  美国蒙特雷深海研究所所长马瑞卡-麦克那特说,“人类通过观测了解地球,而千百年来只能从地面、或者乘船从海面观测地球。这种星星点点、断断续续的观测,带来了许多错觉和误会。20世纪地球观测最大的技术进展,在于遥测遥感对地观测系统的建立。人类终于能够离开地面,从空间获取地球信息,不仅极大地丰富了信息量,可以获取全球性的和动态性的图景,而且解放了观测者的视角,将地球科学从局部和单项的研究,推进到地球系统科学的新阶段。与浩瀚深厚的大洋相比,人类通常只能观测到它的皮毛。尽管采用了投放锚系、利用声波等种种办法,也派出了众多的考察航次、甚至直接深潜到海底取样,但得到的都只是些零星的信息,仍然有许多谜等待着我们去探索。”

  在此之前,人类进行的各种海底观测都有一个共同的缺陷,它们都受能量供应的限制,还有信息传送的困难,都要依赖深潜器之类的深海运载工具去补充耗尽的能量,收取采集的信息。将观测平台放到海底去,将设在海底和埋在钻井中的监测仪器联网,通过光纤网络向各个观测点供应能量、收集信息,从而进行多年连续的自动化观测。这种监测网既能向下观察海底和深部,又能通过锚系向上观测大洋水层,还可以投放活动深海观测站,自动与监测网的节点连接上网。深海光缆建成后,将有能力对水层、海底和地壳长期观测25年时间。

  新的海洋观测系统,其最大的优点在于摆脱了电池寿命、船时与舱位、天气和数据迟到等种种局限性,科学家可以在大楼里通过网络实时监测自己的深海实验,可以命令自己的实验设备冒着风险去监测风暴、藻类勃发、地震、海底喷发、滑坡等各种突发事件。这是一种全新的研究途径,可以提出一系列新的科学问题与实验,去理解复杂的地球系统,比如探索海洋气候变化对不同水深的海洋生物产生的不同影响,探索深海生物的生态系统动力学和生物多样性等等。海底观测网络的建立,将为地球系统的观测开辟地面、海面和空间之外的第三个平台,不仅为揭示地球表面过程的机理提供了新途径,也为探索地球深部创造了新的可能。

 
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