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國造最大海研船 南海首航驚豔立功-精密科儀及團隊並肩挑戰 展現臺灣海洋科技實力

臺灣第一艘具有遠洋探勘能力2700噸級的多功能海洋科學研究船「海研五號」,歷經二年由國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心監造營運,經過6個月科學儀器海上測試,2013年2月18日正式展開首航,以臺灣領海資源最為豐富的南海為首航海域,從事潔淨能源與吸碳能力研究之旅,歷經19天海上的風起雲湧卻仍堅持乘風破浪的辛苦作業,順利於3月8日上午11點安全返回高雄港。

海研五號上備有國內唯一之「超低噪音直流電力推進系統」、「精準定位之船隻運動動態定位系統」、「海氣象衛星影像資料即時接收設備」、「多音束深淺水海床地形地質聲納掃瞄儀」、「雙頻都卜勒聲納流剖儀」、「長岩心採樣器」、「深海無人遙控探測器」、「3D電腦圖儀設備」等先進且精密的科儀探測設備,是臺灣航向國際深化海洋科技實力的開始。國研院海洋科技研究中心科儀團隊與科學團隊共同努力並肩挑戰,透過海研五號先進科儀設備的支援,除協助科學成果亮眼帶回諸多亮眼全新發現外,科儀團隊藉由航程中不斷試驗努力,驗證全新設備完成任務。

海研五號科學首航海上作業實況 。(左)準備施放底拖底質剖面儀;(右)漂浮式沉降顆粒收集器。

海象衛星影像資料即時接收,輔助解開海洋生態差異之謎
透過海氣象衛星影像資料即時接收設備以及機動式的航行式水文探測器,即時發現到世界少有但活躍於南海內波發生的位置,並測量到內波的生成之後的宿命及其傳遞過程中,瞭解到其引發的湧升混合效應是促使東沙環礁珊瑚礁覆蓋率有東西差異的主因,及其對海洋生態的影響,此結果也有助於海上平台、反潛作戰以及海下偵搜等國防安全的影響評估。

克服狂風巨浪作業不間斷,發現極端天氣可讓海洋瞬間成為超級吸碳機與蘊量生物資源的推手
在海研五號的抗浪能力下,透過海研五號船上搭載的海氣二氧化碳自動偵測系統以及漂浮式顆粒有機碳收集器現場資料的結果顯示,在正常的天候狀況下,南海海面每天可以吸收26萬噸的大氣二氧化碳,約是臺灣每天二氧化碳排放量的35%。令人驚訝的是在航次前兩天即遭遇到風速高達15 m/s以上的強鋒面,但在此時機卻發現南海海面每天可以吸收的大氣二氧化碳量反而較正常天候時高了9倍之多,是臺灣每天二氧化碳排放量的328%。此結果除了顯示冬天南海具有吸收大氣二氧化碳的能力外,極端天氣雖然嚴重危及海上航行的安全,但是卻可以大幅增加二氧化碳的吸收量。另一方面,在內波與東北季風的助長下,會增強南海海水的上下混和,將深層富營養鹽的海水載送至表層,此雙重效應,帶動東沙群島海域浮游生物之高旺盛生命力,不僅幫人類吸收所排放的二氧化碳,也間接造成了台灣第二大之鯖鰺漁場。

超低音電力推進及動態定位系統相輔相成,多音束聲納掃瞄發現海底能源蹤跡精確取樣
在超低音電力推進系統以及精準的船隻運動動態定位系統的操控下,透過多音束深淺水海床地形地質聲納掃瞄儀,發現到在東沙東南海域的海底有甚多火山群、長達60公里落差超過300公尺的海底斷崖、有天然氣水合物徵兆的麻坑。岩心採樣器在海研五號準確定位系統的操控下,精準地採取了8個岩心樣本,並在水深高達2600公尺的地方採到長達5公尺的岩心,這些樣本初步顯示有豐富的有孔蟲以及甲烷跡象,將供後續天然氣水合物以及生地化研究等之化學參數分析。

先進3D繪圖設備協助高解析反射震測作業判讀
透過多音束深淺水海床地形地質聲納掃瞄儀以及科學漁探儀的即時掃瞄結果,發現台灣恆春南方海底有甲烷氣泡的跡象,初步岩心之分析結果亦顯示具有高甲烷及有機碳通量,隨即搭配震測系統的施放,精確地探測到具有天然氣水合物的反射訊號反應,再透過海研五號上先進的3D繪圖設備,即時地繪出長達2公尺的圖,展開時有如親身觀看清明上河圖。