与锰结核的第一次亲密接触

张武昌

初中的时候，就知道在海底有一种矿物叫锰结核，依稀记得，那时书中所记载的锰结核是一种黑色的椭圆形石头。后来从事海洋科学研究工作，虽然曾多次出海考察，但由于种种原因，一直没有亲眼见过锰结核是什么样子。直到2013年夏天，有幸搭乘“海洋六号”科考船，参加了这次大洋科考，我才终于见到了锰结核的真面目，弥补了多年来的遗憾，现在想来实是大慰平生。

●接触前的准备

此次，“海洋六号”科考船是从广州出发的。由于是多个科研院所的联合行动，我见到了许多曾经一起出海的老朋友，大家都对这次大洋考察十分期待。我是从事生态环境专业的，在这个航次中主要负责生态环境情况的基本调查。这项工作十分重要，因为我们在向海洋索取矿物资源时，首先要了解矿区的生态环境，进而才能有效评估探矿和开采活动对海洋环境的影响，最终实现可持续性发展。

作为海洋地质方面的门外汉，上船之前，我就一直有一个疑问，锰结核大多沉睡在5000多米深的海底，地质学家是如何进行勘探的呢？上船后，一位地质学家朋友为了解答我的疑问，决定带我参观他的两件勘探“神器”。来到甲板上，他指着一个六面体的箱子说：“这就是其中一件‘神器了，觉得眼熟吧？”我一看，乐了，笑着对他说：“这不就是一个大号的箱式采集器嘛！”“对的，我们就是将它下放至海底，利用其自身的重力压入到海底的沉积物中，打捞起这些沉积物，同时将分布于沉积物中的锰结核一道打捞上来。”说着话，我们又来到了另一个“大家伙”旁边，朋友说：“这就是另一件‘神器——海底摄像机，它是我们在海底的眼睛，我们将它搭载在一个拖体上，下放至距海底2米左右的深度。依靠它，我们便可观察锰结核在海底的实际状态和分布情况。”

参观了两件装备，我的好奇心更加强烈了，满心期盼着可以快点到达站区，早一些看看“神器”如何施展“神功”，同时也更想着尽早见到我朝思暮想的锰结核。

● 邀 请 登 船

经过几天的航行，终于到达了作业区。按照预定计划，所有队员被分成4个小组，调查工作一天4班，由4个小组轮流完成。不久，终于轮到我所在的小组执行任务了，甲板上和操作室内，队员们有条不紊地做着各自的工作。组长带领4人在甲板安装设备，组长指挥，技术人员负责安装，每一个环节都需要组长亲自确认，并在作业程序表上逐项签字确认。安装完毕后，一人准备开动绞车，一人在导航室负责监测，记录每一个操作的时间和经纬度等信息。箱式采集器开始向海中下放，两名队员在左右两边拉动固定绳，还有一名队员配合开动A型架，将箱式采集器推出后甲板。这时绞车开动，箱式采集器入水，开始采集锰结核样品。箱式采集器上安装有水深感应器，可测定实时水深，并发送信号到船上。看着绞车匀速运转，钢缆徐徐下放，其速度大致保持在每分钟50米。我大致一算，这片海区水深多在5000米以上，按照这个速度，一个来回大约需200分钟，也就是说3个多小时仅能采集一次样品。来不及细想，集中注意力，我仔细地观察着钢缆的入水角度，以确保钢缆垂直入水，并每隔15分钟签字确认一次。采样过程中，最辛苦的就是绞车操作员了，就像在路上开车，单调地进行着匀速直线运动，这可是一件非常容易犯困的事情，所以为了确保采样成功率，需要由几名队员轮流操作，互相提醒。当采样器快触底的时候，会适当加快，增加降落时冲击海底的速度。

● 梦 想 成 真

经过漫长的等待，箱式采集器终于出水了。所有队员都有些紧张，不知这次采样是否成功。当采集器稳稳落在甲板上后，我急忙走上前，打开采集器的一刹那，我终于看到了那些在沉积物表层的黑褐色锰结核。它们静静地躺在那里，科研人员开始熟练地用虹吸法吸走上面覆盖的海水，然后用镊子小心翼翼地将这些宝贝逐一捡起，并在船上进行初步的分析，其中包括计数、测量覆盖度、称重、确定粒级等多个项目。之后就要小心保存，上岸后拿到实验室开展进一步的分析、检测。

随着采集站位的不断增多，我还发现了一些有趣的现象。比如，大的锰结核多呈圆形或接近圆形，表面粗糙，且为单个存在；而小的锰结核形状扁长，表面光滑，往往好几个连在一起，地质专家称它们为连生体。对于我们来说，最大的乐趣就是采集到包裹着鲨鱼牙的锰结核，只见有些鲨鱼牙的一部分还露在锰结核外面，看起来还真有股子杀气。同时我还发现锰结核样品都十分娇贵，好像有生命似的，离了海水就活不了，如果要长期保存，就要把它们放在海水里养着，如果放在空气中，时间一长就会产生裂缝，这时再放回海水中，它们就分崩离析，变成了一堆碎片。此外，最让我不解的是，海底这么厚的沉积物，多少年来一直在沉积，但是锰结核却没有被埋在沉积物里，因为我们采集的锰结核样品只存在于沉积物的表层。这说明除了生长的机制之外，还有一种机制会让它们消失。

● 进 军 海 底

相对于样品采样，使用海底摄像机探查海底世界就有趣多了，而且这种观测还能为我们提供锰结核在一个区域内的连续分布特征信息呢。经过严格的检查，海底摄像机被放入海中，连接它的钢缆中心部分是信号电缆，可将海底摄像机的信号实时传递到实验室内的显示屏，海底地形崎岖不平，操作员要根据地形的变化将仪器拉起或放下，既要防止仪器“嘴啃泥”又要保证图像的清晰。此时，大家都会聚集在这里看海底的情况。海底总是如此神秘，只见锰结核静静地躺在5000多米深的海底，时不时会出现生物活动的痕迹，如果不是摄像机有时因离海底太近而卷起一个个淤泥的涡旋，我总会有一种时间静止的错觉。当然，也会有红虾和海参意外地闯入镜头，对我们的到来表示不满，好似用这种行动宣示它们才是这里真正的主人。

30多天很快就过去了，我们圆满地完成了探矿和环境调查任务。回想起这些天高强度的考察生活，除了恶劣的海况，我们忍受着常人难以理解的孤独，在茫茫的大洋之上，作业期间我们从没遇到过一艘船，连鸟儿也很少见到，如同行走在沙漠中的孤客。而且这个航次恰逢中秋，也许是远离大陆的缘故，大家更能体会那浓烈的思乡之情。即便如此，我仍然相信，几十年后，当海底锰结核宝藏为人类造福之时，我们的付出将获得最大回报！