
海底实验室
据美国生活科学网报道,世界上唯一一个可以在里面长期工作的水下实验室于2007年9月17日开始执行一项为期9天的大胆任务。在这座名为“宝瓶礁石基地”(Aquarius Reef Base)的水下实验室里,6名美国科学家像密封的玻璃鱼缸中的生物一样,在海底60英尺(约18米)深处生活、工作,并通过网络实时展示研究过程。
研究人员以珊瑚礁生态变化为主题,在佛罗里达州凯斯国家海洋保护区大礁岛东南约9英里(约14.5公里)处的大西洋海底展开工作。这是全球学生和公众首次实时看到这个已有21年历史的实验室周围的海底世界。研究人员通过海底课堂教学展示成果,并借助直播网络视频让公众了解海洋,以提升科学和海洋保护的关注度。直播信号来自实验室内部及外部,以及头戴摄像机和音频装置的研究人员。
宝瓶礁石基地首席科学家埃伦·普拉格尔表示,此举旨在让所有学生全面了解任务,尤其是那些没有机会亲临现场的人。团队将研究海绵生物和珊瑚礁。由于疾病、海洋温度上升以及污染、过度捕捞等人为因素,珊瑚礁作为海洋生物栖息地正面临全球性威胁。
宝瓶礁石基地是一个长43英尺(约13米)、直径9英尺(约2.7米)的黄色管状物体,与校车大小相当。研究人员每天需潜水9小时,随后在没有标准水下呼吸器的情况下返回实验室。这是史上首次直播海底课堂教学,由宝瓶礁石基地全权负责。佛罗里达州和密歇根州的两所学校直接接收互动信号,“海洋直播”网站(Oceanslive.org)提供全天候直播视频。
水下研究人员利用从实验室伸出的电缆系统观察此前研究过的地点,以确定变化。美国国家海洋和大气局国家海洋避难所科学协调员斯蒂夫·基廷斯指出,全球多数珊瑚礁上硬珊瑚迅速减少,而柔软的海藻日益增多。海藻虽是天然成分,但面对污染等人为影响会异常增殖,逐渐取代珊瑚。
研究人员还关注海绵和软珊瑚这两种珊瑚礁“居民”。基廷斯表示,目前尚不清楚它们的数量是否已明显变化。此外,团队探讨珊瑚礁生态系统变化的影响,例如长脊骨海胆大量死亡造成的后果。海胆以海藻为食,其减少有助于珊瑚生长。基廷斯说:“通过观察海底世界不同生物间的关系,我们逐渐了解珊瑚礁的巨大变化。”海绵通过身体吸水过滤食物颗粒,制造可溶性氮肥料。
北卡罗来纳大学教堂山分校研究人员克里斯·马登斯指出,科学家将研究珊瑚礁成分变化与海绵制造的有机物间的联系,分析海绵是否为海草充当肥料。海草与珊瑚正争夺海底空间。马登斯说:“原先占绝对优势的珊瑚已越来越少,我们不禁要问:难道是海绵加速了这个过程?”
水下实验室宝瓶礁石基地于1986年建成,属于美国国家海洋和大气管理局,由北卡罗来纳大学威尔明顿分校具体管理,曾被美国海军和宇航局使用。1993年起用于凯斯国家海洋保护区大礁岛海底研究,此前曾在美属维尔京群岛执行任务。实验室配备双层床、淋浴器、微波炉、电冰箱、水池,以及研究珊瑚礁的电脑和潜水装置。首席科学家普拉格尔表示:“它不会让你患上幽闭恐惧症。”
食物、电脑等设备通过密封容器输送至水下实验室,该容器在水下可承受2.5倍正常气压。任务结束后,研究人员需减压17小时。马登斯打趣说:“我们可不想让身体嘶嘶地响。”海面上的浮筒通过软管、绳子和电缆为实验室提供空气、能量和通信。陆地上的团队时刻监控研究人员的生活。研究人员用微波炉加热食物或食用再水合食品。马登斯说:“我们能把品客薯片变成脆饼干。”普拉格尔表示,吃饭需要适应,有些食物没滋味时需配辣酱。(杨孝文)