建设国家深海“三大平台”!向海底要“资源”,青岛承载新的国家使命

青岛日报社/观海新闻3月21日讯 承担国家使命,向深海进军,是青岛义不容辞的责任。

近日,自然资源部国家深海基地管理中心(以下简称“深海中心”)组织召开2022年工作会,提出了将加快推动国家深海基因库、国家深海大数据中心和国家深海标本样品馆等“三大平台”建设,促进深海业务活动与深海资源保存、利用进一步融合发展。同时,加快构建基于“深海一号”科考船的“三龙”装备作业体系,形成独具特色的深海精细化综合调查能力。

我国是世界上拥有海底矿区数量最多、矿种最全的国家。勘探、开发、利用海底资源,青岛正加快谋划海工装备文章,提高承接国家深海资源开发任务及产业化能力,充分利用国际海底管理局建立于青岛的有史以来第一个联合培训和研究中心,提高发展中国家参与国际海底资源勘探开发的知识水平和技术能力,推动海洋命运共同体与蓝色伙伴关系建设。

青岛海洋科考促进深海资源勘探开发

国际海底,又称为“区域”,是指国家管辖范围以外的海床和洋底及其底土。《联合国公约》规定,“区域”及其资源是人类的共同继承财产,并专门设立国际海底管理局代表全人类进行管理。

深海中拥有丰富的资源,是地球上尚未被人类充分认识和利用的潜在战略资源基地。公开资料显示,目前已发现的分布于水深4000-6000 米海底,富含铜、镍、钴、锰等金属的多金属结核,具有商业开发潜力的资源量达700亿吨;分布于海底山表面的富钴结壳,资源量约210亿吨;分布于海底的蕴藏丰富的天然气水合物,资源量相当于全球已知煤、石油和天然气储量的2倍……

除海洋非生物资源外,生活于深海的生物特别是热液泉区的生物,因耐高温、高压、强腐蚀的特殊环境,其基因有众多特殊价值,深海生物基因资源同样引起国际社会的高度关注。

相较于国外,我国深海活动开展稍晚,但作为后起之秀,发展迅速。其中,青岛长期以来的海洋科考工作,对我国国际海底矿区申请工作举重若轻。

“八五”期间,青岛的“大洋一号”科考船入列,作为我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船,极大促进了我国在国际海底区域的资源勘探和研究工作;“九五”期间,我国通过利用“大洋一号”等科考船开展多个航次资源勘查,确定了我国拥有专属勘探权和优先开发权的第一块约7.5万平方公里多金属结核勘探矿区;“十五”期间及以后,我国实现由单一多金属结核资源向深海多种资源勘探开发的战略转移,在“大洋一号”作为主力科考船、“蛟龙”号作为主要载人深潜装备的助力下,我国相继获得西南印度洋1万平方千米多金属硫化物勘探矿区、西太平洋3千平方千米富钴结壳勘探矿区、东太平洋约7.3万平方千米多金属结核勘探矿区、西太平洋7.4万平方千米多金属结核勘探矿区。

截至目前,我国是世界上在国际海底区域拥有矿区数量最多、矿种最全的国家。同时,利用航次调查发现,推动了在国际海底地理实体命名工作,已有近百个以《诗经》为依托的命名在国际海底地图上写下中国的名字。

推动深海业务活动与深海资源保存、利用融合

进入21世纪以来,我国加快经略海洋步伐。作为自然资源部在深海活动与能力建设方面的业务中心,2010年12月,深海中心在青岛成立,主要开展深海资源勘探与科学考察活动的组织实施、调查船舶与深海重大装备的运行管理、深海科学研究与技术装备研发试验、深海领域的人才交流与国际合作等工作。

此前,深海中心连续组织实施了多个大洋航次任务,航迹遍布中国南海、东北太平洋、西北太平洋和西南印度洋,获取了丰硕的调查成果。近年来,深海中心“深海一号”科考船经多次海试并最终入列,成为大洋科考、海底资源勘探的又一代表。

2021年,深海中心在航次设计、调查能力等方面均获得新突破,完成了中国大洋60、66、68航次、“蛟龙”号CCS认证海试及深渊区科学应用、万米ARV海试等航次任务。同时,以“蛟龙”号为代表的数字化运维管理系统基本搭建完成,全面保障了航次任务,装备运维管理水平和效率实现大幅提升。


“蛟龙”号


相关科考活动的开展,提高了我国海底资源勘探能力,为区域资源选择、开发奠定了基础。例如,中国大洋66航次调查区域位于西太平洋我国富钴结壳勘探合同区及邻近海域。本航次主要利用深海浅钻开展富钴结壳一般勘探和部分区块详细勘探工作,为富钴结壳合同区资源评价、第一次区域优选与放弃提供了关键支撑。

据介绍,在以往工作的基础上,2022年深海中心将按照能力建设规划中项目及任务实施方案,有序推进重点工作。开展国际海底区域矿产资源开发规章草案、国家管辖海域外生物多样性(BBNJ)国际协定等深海治理相关研究,提供技术和方案支撑。同时,整合资源优势,积极开展国家深海基因库、国家深海大数据中心和国家深海标本样品馆建设,打造集深海标本样品、数据资料与深海业务活动要素深度融合的国家级平台。

《山东省“十四五”海洋经济发展规划》亦明确,支持青岛“建设国家深海基因库,打造全球最大的海洋综合性样本、资源和数据中心” 。

构建基于“深海一号”科考船的“三龙”装备作业体系

开发利用海底资源,勘探技术是重要的保证。近年来,深海中心围绕建设海洋强国的战略目标,调动各方力量,加快在海洋探测开发特别是深海资源勘探开发方面的投入力度,在海洋装备领域取得了一批具有国际影响力的重大成果。其中,以“三龙”为代表的深海运载器系列海洋探测开发装备已经初具规模,它们分别是以“蛟龙”号为代表的载人潜水器,以“海龙”系列为代表的深海无人有缆潜水器和以“潜龙”系列为代表的深海无人无缆自治式潜水器。

三种类型的潜水器优势互补,应用范围涵盖了海洋探测开发领域的各个方面。其中,载人潜水器(蛟龙)由潜航员驾驶操作,可以携带科学家亲临海底目标作业区域,进行最为逼真的现场观测、原位探测、精细采样等工作;无人有缆潜水器(海龙)为缆控作业型潜水器,由操作手在支持母船端遥控控制,根据潜水器线缆传来的海底影像远程控制潜水器本体的运动与机械手的精细取样,其特点是水下作业时间较长,可实现海底精确图像数据的实时回传,有效弥补载人潜水器水下作业时间有限的不足,可代替载人潜水器应用于较危险的海底区域;无人无缆自治式潜水器(潜龙)可通过预编程实现潜水器水下自主运动规划,在水下具有极强的自主性,可搭载各类声呐以及传感器完成海底微地形地貌精细探测、底质判断、海底水文参数测量和海底多金属结核丰度测定等任务。

目前,深海中心“三龙”业务化能力建设工作稳步推进。“蛟龙”号技术性能优化项目完成海试验收,潜水器水下作业效率及安全性大大提高,结构、电气、机械、控制、声学等关键系统得到优化。“海龙”“潜龙”深海潜水器重大装备体系建设不断完善。“潜龙二号”通过了国家重点研发专项绩效评审。“潜龙三号”由中科院沈阳自动化所顺利移交到深海中心。同时,完成了海龙系列遥控无人潜水器本体主控制舱等的维护保养和监控动力站与 ROV本体的联调测试,“海龙三号”ROV移交工作稳步推进。

今年,深海中心将继续组织实施好本年度大洋航次任务,同时,以“深海一号”科考船作为平台,发展“三龙”装备作业体系,形成独具特色的深海精细化综合调查能力。届时,将充分发挥无人无缆自治式潜水器的海底探测能力,进行详细的地形地貌探测,并可根据获得的地形数据,合理安排载人潜水器或无人有缆潜水器下潜进行精确探测和定点取样等操作。“三龙”装备作业体系不仅可用于传统大洋科考领域,还可在水下救生、沉物打捞、影片拍摄等新型产业或领域发挥重要作用。


“深海一号”科考船执行中国大洋第66航次科学考察任务。


实现我国深远海开发技术自主可控

当前,中国、俄罗斯、美国、韩国、德国等多个国家及企业已与国际海底管理局签订合同,获得了多个具有专属勘探权和优先商业开采权的海底资源合同区。不过,因为缺少相对成熟的开采技术,至今都没有大规模地进行商业开采。

历经多年发展,国际海底矿产资源正由勘探阶段向开发阶段过渡,国际权威机构预测,到2030年将实现深海矿产资源的商业化开采。

就深海开发而言,青岛具备参与深海矿产资源开发的良好基础和先发优势。在科研领域,集聚了中国海洋大学、自然资源部第一海洋研究所、中国地质调查局青岛海洋地质研究所、国家深海基地等一批国字号科研机构,并且在深海矿产资源勘探方面积累了大量的技术资料。在制造领域,青岛拥有中船、中海油等一流的海工装备制造企业,形成了较为完备的海工装备制造产业链,具备承接深海矿产资源开发装备制造基础。

进一步谋划“逐梦深蓝”文章,青岛正加快提高承接国家深海资源开发任务及产业化能力。2021年,联合清华大学和中国海洋发展研究会共同组建的中国海洋工程研究院(青岛)挂牌成立,聚焦解决我国海工方向重大战略需求、海洋工程领域关键核心技术和“卡脖子”技术,加快海工装备业发展。

与此同时,青岛还在积极争取自然资源部支持,依托中国海洋工程研究院、中船集团、五矿集团和在青科研院所,探索组建中国深远海开发集团,开展深远海技术装备研发,解决关键卡脖子技术,实现我国深远海开发技术自主可控。

推动海洋命运共同体与蓝色伙伴关系建设

其实,在获得“区域”资源占有权利的同时,相应国家还必须履行一定的国际义务。例如,“区域”内勘探开发活动必领与国际海底管理局签订合同并接受监督,保护海洋环境是必须遵循的原则。

值得提及的是,为落实“‘区域’及其资源是人类的共同继承财产”原则,《联合国公约》确立平行开发制,即在区域内的一个矿区被勘探后,开发申请者向海底管理局提供两块价值相当的矿址,海底管理局选择一块作为“合同区”与申请者签订合同进行开发,另外一块作为“保留区”。这保证了发展中国家可获得海底资源,促进经济发展。

当然,“可获得”不等于“可开发”。因此,设立在青岛的中国-国际海底管理局联合培训和研究中心,最大的目的就是促进发展中国家能力建设,提高发展中国家可以参与国际海底资源勘探开发的知识水平和技术能力。

近日,国际海底管理局发布公告,建立于青岛的有史以来的第一个联合培训和研究中心(中国-国际海底管理局联合培训和研究中心)将于2022年5月24日至27日举办首期培训班。培训班聚焦"区域"内矿物资源调查和评估等内容,促进与发展中国家在国际海底领域的交流与合作。

该中心的建立,体现了我国深入参与国际海底事务,为人类合理利用海洋资源、保护海洋生态环境而作出的担当,也凸显了青岛海洋特色显著,通过搭建海洋领域国际合作交流平台等方式,积极承担我国参与国际海底事务、开展深海资源开发利用的责任和义务。

可以看到,一方面,青岛融入海洋强国战略,大力开展国际海底区域资源勘探研究;另一方面,通过面向国际遴选相关教师和专家,为发展中国家提供深海科学、技术、政策等方面的业务培训,加强全球海洋事务交流,推动海洋命运共同体与蓝色伙伴关系建设。

21世纪是海洋的世纪。进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋,青岛开启了勘探、开发、利用国际海底资源的新征程。(青岛日报/观海新闻记者 李勋祥)

责任编辑:王逸群

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