我國新一代海洋科學綜合考察船“科學”號執(zhí)行中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項“熱帶西太平洋海洋物質能量交換及其影響”，于8月7日從深圳起航，9月5日返回三亞，圓滿完成熱帶西太平洋卡羅琳海山系統(tǒng)的多學科綜合調查，獲得了一系列重要成果。
項目科研團隊針對位于東經139-141 、北緯10-11 之間的卡羅琳海山區(qū)，從地質、水文物理、化學和生物生態(tài)等多學科調查入手，對海山系統(tǒng)進行了綜合探測，涉及從水體到沉積物，從海山到周邊深海的完整區(qū)域。
卡羅琳海山位于卡羅琳洋脊區(qū)，處于馬里亞納海溝的南側，雅浦海溝的東側，此前尚未被調查過。本調查通過多波束地形掃描，獲得了10米級的高精度海山地形圖。利用溫鹽深儀、垂直拖網和分層拖網等完成了海山“十”字斷面22個站位的水文、化學和生物生態(tài)調查。利用“發(fā)現(xiàn)”號遙控無人潛水器（ROV）下潛15次，獲取巨型和大型底棲生物樣品近400個，涉及柳珊瑚、海葵、海綿、海膽、海星、蛇尾、甲殼動物和軟體動物等170多種生物，包括許多未知的新物種；獲得了41塊巖石和12個站位的沉積物樣品，以及大量原位實測數(shù)據(jù)和影像資料，填補了國際上在卡羅琳洋脊區(qū)海山調查的空白。
通過調查發(fā)現(xiàn)，卡羅琳海山是一個平頂海山，最高處距海面約28米，海山基底以上高約3000米。在海山東側發(fā)現(xiàn)了一個自海面下1500米一直延伸到海面下600米的海嶺。利用ROV進行的探測發(fā)現(xiàn)，整個海嶺均由巨厚珊瑚礁灰?guī)r組成，且具有明顯的海蝕地貌，隨處可見由浪擊和溶蝕作用形成的海蝕洞。據(jù)此推測，這個海山是一個曾矗立于海面上至少1500米的島嶼，在地殼運動中逐漸下沉，兼之海平面上升的作用，成為現(xiàn)在的海底山。這一發(fā)現(xiàn)具有重要意義，對于認識該區(qū)域海山和板塊成因以及相關地球物理過程提出了新的課題。
通過該航次，國際上首次在熱帶西太平洋寡營養(yǎng)海域的深海底發(fā)現(xiàn)“珊瑚林”和“海綿場”。深海“珊瑚林”和“海綿場”通常見于南北緯30度至兩極，在南北緯20度之間的寡營養(yǎng)海域尚未見報道。本航次通過ROV的近地精細觀察，在東側海嶺上發(fā)現(xiàn)了大片的“珊瑚林”和“海綿場”，珊瑚和海綿又為其他生物提供了優(yōu)良的附著基和生境，進而形成海山高生物量和高生物多樣性的壯觀場景。
在海嶺上的“珊瑚林”中，采集獲得一株翼展約3米、高1.6米的巨大柳珊瑚，其根部直徑達5.1厘米，推測其生長已達數(shù)千年之久。目前全球已知的壽命最長的動物是一株深水黑珊瑚，約4200年，采獲于400-500米水深。而本調查航次發(fā)現(xiàn)的柳珊瑚處于1246米的深海，水溫更低，食物來源更少，因此生長更慢，年齡可能已經超過已知的珊瑚。
采獲的部分海山生物
采獲的部分海山生物
采獲的部分海山生物
采獲的部分海山生物
采獲的部分海山生物
海山又稱海底山，是指從海底高度超過1000米，但未突出海平面的隆起。全球估計有逾3萬座海山，其中60%以上分布在太平洋。海山生態(tài)系統(tǒng)特殊，洋流復雜，地形多變，在航行安全、軍事保障、國際海底礦產資源勘探開發(fā)和遠洋漁業(yè)發(fā)展中都十分重要。
作者：徐奎棟，中國科學院海洋研究所研究員、本航次首席科學家、科技基礎資源調查專項“西太平洋典型海山生態(tài)系統(tǒng)科學調查”首席科學家。
