8月7日,南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)组织完成的国家自然科学基金共享航次计划重大科学考察航次——“冷泉生态系统生物多样性形成与维持机制”NORC2025-303),在南海海马冷泉区成功实施了基于自研水下边缘智能节点与多类型传感器融合的AUV-ROV协同探测与采样作业。在实验室CliMetS与MOCSI大科学计划秘书处秘书长、MOCSI计划首席科学家冯景春教授领衔下,团队依托“实验6”号科考船,搭载“探索6000”AUV与“海强7000”ROV,实践了从“广域智能探测”到“定点精准采样”的闭环自主调查方法,深海冷泉探测技术迈入智能化作业的新阶段。

技术破局:从“盲采”到“智算”,边缘智能节点立下首功

传统深海探测,往往依赖科考船或潜器携带大量原始数据回传至甲板,再由人工进行分析和决策,链路长、响应慢。而在此次作业中,团队迎来了一个关键角色——实验室自研的水下边缘智能节点

这个不起眼的装置,首次在深海冷泉区实现了化学与光学数据的在线融合与本地实时运算。搭载在“探索6000”AUV上的它,不再只是冷冰冰的数据采集器,而更像一个具备“现场判断力”的智能终端。它一边采集高分辨率光学影像和多类型化学基线数据,一边在本地快速处理、融合,并精准预测出高价值采样区域。这一判断被实时传递给“海强7000”ROV,为后续的定点取样提供了前所未有的科学依据,彻底改变了以往“大海捞针”式的粗放模式。

实战检验:三天长航程,26000米光学测线织就冷泉“扫描网”

南海的海况向来难以捉摸。作业团队在恶劣天气的夹缝中,精准抓住了仅有的最佳气象窗口,连续3天开展高强度的长航程探测任务。时间紧、任务重,但成果同样沉甸甸:

近底光学覆盖:在距海底仅3米的高度上,团队完成了累计长达26000米的光学测线扫描,获取了极高分辨率的冷泉区影像资料。

多源数据协同:同步获取了海量的环境化学基线数据,并成功采集到种类丰富的冷泉原位样品。这些实物样品与影像、化学数据相结合,构成了一个立体的冷泉生态系统观测网络。

这一系列数据,为科学家揭开海马冷泉区生物多样性形成与维持机制,提供了扎实的第一手素材。

应用前瞻:为“海底实验室”选址与全景视图构建铺路

此次航次的意义,远不止于一次成功的科考作业。其所积累的技术经验和数据成果,有着明确的“下一站”指向。

研究团队明确表示,下一步将整合高精度探测数据与所采原位样品的多参数测试结果。这些工作将直接服务于两大核心目标:一是构建高分辨率、结构化的深海底甲烷渗漏“全景视图”,让科学家能够更清晰地观测到海底甲烷的运移路径和生态效应;二是为正在规划中的冷泉生态系统研究装置海底实验室分总体,提供关键的坐底选址科学支撑。

从智能探测到精准采样,从数据积累到工程选址,一套面向未来的深海长期观测体系正在南海悄然成型。