“起初覺(jué)得利用機(jī)械手掌握不是很理想,因?yàn)槠涠秳?dòng)厲害。如果插進(jìn)去一抖,底層海水就會(huì)進(jìn)入沉積物,這樣得到的數(shù)據(jù)就會(huì)不準(zhǔn)確。但是我的簽證只有18個(gè)月,為順利完成論文答辯,只能讓操作技術(shù)高超的技術(shù)人員操作機(jī)械手,盡量減少深海ROV機(jī)械臂的抖動(dòng)現(xiàn)象。”張?chǎng)握f(shuō)。
記者在一張?zhí)结樀氖疽鈭D上看到,探針進(jìn)入海底沉積物抽入孔隙水,經(jīng)過(guò)過(guò)濾后進(jìn)入一個(gè)容積只有0.087毫升的光學(xué)微探測(cè)艙內(nèi),并獲得其拉曼光譜譜線數(shù)據(jù),通過(guò)簡(jiǎn)單運(yùn)算即可得知濃度。
2009年8月,張?chǎng)卧谧鐾陮?shí)驗(yàn)后拿著數(shù)據(jù)便匆忙返回國(guó)內(nèi)撰寫(xiě)論文,隨后順利拿到博士學(xué)位。但由于鋁合金材質(zhì)的探針是一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣機(jī),只能在水深2000米處工作,試驗(yàn)數(shù)據(jù)不是很理想。2010年7月,張?chǎng)沃胤得绹?guó),制作了一個(gè)鈦合金的工程樣機(jī),探針約1米長(zhǎng),可在水深4000米深度工作,能插入深海沉積物約35厘米,并在美國(guó)海岸等處做了三次試驗(yàn)。
“我們得到的原位濃度是樣品在調(diào)查船上測(cè)量值的10倍至20倍,而且探針插得越深,濃度越高,所以證明甲烷不僅存儲(chǔ)于可燃冰,海底沉積物中同樣存在大量甲烷。”張?chǎng)握f(shuō),“在這項(xiàng)技術(shù)突破后,只要獲知海底沉積物的面積和厚度,就能探測(cè)出甲烷的含量,為研究海底甲烷儲(chǔ)量和其對(duì)全球氣候變化的影響奠定了基礎(chǔ)。”
記者了解到,這項(xiàng)技術(shù)不僅能測(cè)甲烷濃度,而且可以測(cè)量深海沉積物中溶解的硫化氫氣體、pH值和硫酸根等多種海洋化學(xué)參數(shù)。“此外,這項(xiàng)技術(shù)也為探測(cè)海底可燃冰提供了一種技術(shù)方法,可以縮小勘探可燃冰的范圍。”張?chǎng)握f(shuō)。
張?chǎng)螆F(tuán)隊(duì)的試驗(yàn)成果公布后,引起國(guó)際海洋界的關(guān)注,著名科學(xué)雜志《自然》和《科學(xué)》都作了報(bào)道。
中國(guó)科學(xué)院海洋研究所秦蘊(yùn)珊院士表示,甲烷溫室氣體效應(yīng)相比二氧化碳更為強(qiáng)烈,占地球70%以上面積的海底存在多少甲烷令世界關(guān)注。如果全球氣候變暖導(dǎo)致海水溫度上升,這些甲烷氣體釋放到大氣中產(chǎn)生什么樣的影響是全人類的問(wèn)題,而海底甲烷真實(shí)濃度的探測(cè)是研究海底甲烷的基礎(chǔ),因此受到世界矚目。
張?chǎng)谓榻B,為解決機(jī)械手抖動(dòng)問(wèn)題,他設(shè)計(jì)了另外一種設(shè)備,利用三個(gè)支腳支撐固定在海底,上方是一個(gè)伸縮式的探針,這樣便不存在人為操作抖動(dòng)的問(wèn)題。他同時(shí)希望能夠利用國(guó)內(nèi)的ROV、深海拖曳平臺(tái)等開(kāi)展海底甲烷原位濃度探測(cè)。