NOAA深海机器人抵达库克群岛，6000米深海开展首次大规模探测

【海潮天下·编辑导读】据NOAA信息，2026年7月19日~8月13日，美国国家海洋和大气管理局海洋探索项目、库克群岛海底矿产管理局及合作伙伴在俄刻阿诺斯号科考船上展开为期26天的航次，旨在加深对库克群岛深水区海底和水体环境的认知，更好地描绘其蕴含的资源与生态系统特征，并支持由库克群岛主导的决策工作。2026年库克群岛水下机器人探索航次将包括利用水下机器人对海底和水体进行探测、制图作业、布放阿尔戈浮标及其他传感器，并借助远程呈现技术实现岸基人员的持续参与。在整个航程中，将在大约2500~6000米深度的海山、海丘和小高原地形处开展水下机器人下潜作业，以探索相关栖息地。

据NOAA Ocean Exploration以及媒体公开发布的信息，2026年7月底，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）“俄刻阿诺斯探索者号”（Okeanos Explorer）正在南太平洋库克群岛附近海域开展深海探测任务。此次编号为EX2605的考察利用远程操控机器人（ROV）进入数千米深海，对多金属结核分布区域开展地质和生物调查，目标是获取长期缺少的深海生态基础数据。

据介绍，这些数据将帮助科学家认识一个仍然充满未知的生态系统，也为未来深海资源管理提供科学参考。

▲上图：库克群岛海底矿产管理局（SBMA）发布的区域示意图。图源：SBMA

深海采矿之前，科学家得知道海底原本是什么样

近年来，多金属结核受到全球关注。这些形成于深海平原表面的矿物团块，富含镍、钴、铜、锰等金属，被认为具有潜在资源价值。与此同时，国际社会围绕深海采矿的环境影响展开持续讨论。

其中一个难题是，许多深海区域缺少长期、系统的生态调查。

顺便提一句，事实上，在2026年7月底刚刚结束的国际海底管理局（ISA）理事会会议，深海采矿监管框架仍未最终形成。据分析，其中一个重要原因，是国际社会尚未掌握足够完善的环境基线数据，难以确定未来采矿活动可能造成的生态影响范围和可接受程度。所谓环境基线，是指开发活动发生之前，一个生态系统原本的状态，包括物种组成、群落结构、环境条件以及自然变化范围。如果缺少这些数据，未来即使观察到生态变化，也很难判断变化是否由人为活动造成，以及影响程度有多大。无论在哪儿做深海勘探，环境基线都是一个非常重要的基础。

▲2026年库克群岛水下机器人探索航次的计划作业区域。图源：NOAA Ocean Exploration

NOAA在介绍此次库克群岛考察时指出，深海探索的重要任务之一，就是建立此前未知区域的基础数据，包括海底地形、生物群落组成以及环境参数。

在生态研究上，“基线数据”就十分重要了。科学家需要知道一个区域在没有人为干扰之前，物种有哪些、数量如何、生态关系怎样，之后才能判断环境变化是否与某种活动有关。

毕竟，深海生态系统的研究难度远高于陆地和浅海。这里没有阳光，水温接近冰点，压力巨大，生物能量来源主要依靠上层海洋沉降的有机物。许多深海生物代谢缓慢，生长周期漫长，因此受到扰动后的恢复过程可能十分缓慢。

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(图文无关) ▲此前就在2026年6月下旬，一家美国公司——美国海洋矿业公司（American Ocean Minerals）对外宣布，其旗下的专业科考船“彩虹之海”号（MV Anuanua Moana）已经顺利完成在库克群岛专属经济区的第七次科学考察任务。那个航次历时共21天，主要针对该公司旗下的子公司——莫阿纳矿业公司（Moana Minerals）所持有的EL3深海多金属结核勘探区块开展密集作业。上图是“彩虹之海”号专业深海科考船。不过，AOM的“彩虹之海”号考察，是企业主导的深海矿产勘探和环境基线调查，主要围绕其子公司Moana Minerals持有的EL3勘探区开展；但此次NOAA的EX2605，是美国政府科研机构主导的深海科学调查。两者都发生在库克群岛专属经济区，都关注多金属结核和生态数据，因此存在空间和科学主题上的关联，但目标、主体和用途不同。图源：businesswire

特别提一句，在NOAA开展深海调查之前，库克群岛海域已经吸引了商业深海矿产企业的持续关注。比如上图，2026年6月，美国海洋矿业公司宣布完成“彩虹之海”号第七次科学考察，针对其在库克群岛专属经济区内的勘探区开展环境基线调查，采集沉积物、生物和生态样品。不过，与企业开展的勘探活动相比，本文中NOAA此次任务更侧重公共科学调查，希望利用机器人、声呐和长期观测体系，进一步完善该区域深海生态认知。

6000米级机器人进入深海

公开资料显示，此次EX2605考察由NOAA Ocean Exploration联合库克群岛海底矿产管理机构、美国地质调查局（USGS）等机构开展。

考察区域位于库克群岛专属经济区内，包括南佩纳林盆地（South Penrhyn Basin）和马尼希基高原（Manihiki Plateau）附近海域。这些区域拥有广阔深海平原，也是多金属结核分布区域。

▲上图：一块多金属结核样品，表面呈粗糙的球状，主要由锰和铁氢氧化物构成，富含钴、镍、铜和稀土等关键矿产元素。它们呈土豆大小散布在数千米深的海底，所含这些元素是制造电动汽车电池和清洁能源基础设施的关键原料，因此在全球能源转型背景下具有极高的经济价值。©Linda Wong 摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

此次任务的重要装备，是NOAA“俄刻阿诺斯探索者号”长期使用的远程操控机器人系统。

其中，“深海发现者”（Deep Discoverer，D2）能够下潜至约6000米深度，搭载高清摄像机、机械臂以及多种环境传感器，对海底进行近距离观察。配套的Seirios摄像平台则负责提供更大范围的海底影像，帮助科学家了解机器人周围的整体环境。

▲在2018深海之窗（Windows to the Deep 2018）考察航次期间，水下机器人深海探索者号（Deep Discoverer）正在准备下水作业。摄影：Art Howard/GFOE，图源：美国国家海洋和大气管理局（NOAA）

NOAA表示，考察期间获得的视频和科学数据会实时传输至岸上科研中心。来自不同地区的科学家可以通过远程参与方式观察潜航过程，并参与研究讨论。

这种模式改变了传统深海考察只能由船上少数科学家参与的限制，让更多研究人员能够同步分析深海观测资料。

▲上图：水下机器人深海探索者号（Deep Discoverer）在Deep-Sea Symphony: Exploring the Musicians Seamounts考察航次期间，记录帕加尼尼海山（Paganini Seamount）的底栖生物群落。图源：NOAA Ocean Exploration

多金属结核的生长，需数百万年

机器人在库克群岛深海区域拍摄到大量散布在沉积物表面的多金属结核。这些结核通常呈圆形或椭圆形，大小从葡萄到土豆不等。它们主要由铁、锰氧化物组成，在漫长地质年代中逐渐形成。

▲从科学角度来看，多金属结核通常是以某种固体颗粒为核心（如鲨鱼牙齿、贝壳碎片或火山岩碎屑）缓慢生长而成的。上图是在2026年库克群岛水下机器人探索航次中采集的一枚硅酸铁锰氧化物结壳的化石鲨鱼牙齿。这枚化石鲨鱼牙齿表面就包裹着铁锰氧化物，这正是多金属结核生长时常见的核心或是结壳附着物。在航次前半程中，考察团队已通过水下机器人获取了7枚此类牙齿标本。其中一枚是在库克群岛总理马克·布朗参与远程互动期间被发现并回收的。所有标本在经过仔细处理后都将被送往实验室进行深入的化学特征分析。图源：NOAA Ocean Exploration

科学研究显示，多金属结核增长速度极慢，通常只有每百万年几毫米。它们形成的时间尺度，远远超过了人类社会的发展周期。

不过，深海结核并非单纯的矿物资源。由于深海平原缺少岩石等硬质表面，一些生物会利用结核作为附着基底。例如，部分海绵、珊瑚和其他底栖动物会生活在这些区域。

因此，对多金属结核区域的研究，得同时关注矿物资源分布和生态系统结构。

▲此前在2025年库克群岛深海栖息地考察期间的海洋探测船鹦鹉螺号（Exploration Vessel Nautilus）航次中的海参，属于拟干参科（Psychropotidae，深海游泳海参类），栖息于深邃的深渊带。图源：Ocean Exploration Trust, DeepSea | NOAA官网

深海生态影响研究仍有限，不同区域不能简单类比

目前关于深海采矿影响的科学认识，主要来自国际海域克拉里昂-克利珀顿断裂带（Clarion-Clipperton Zone，CCZ）的研究。

此前就有一些长期实验和监测结果显示，采矿扰动可能改变深海底栖动物群落结构，并影响沉积环境。2025年发表在《自然·生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）上的研究发现，在采矿扰动区域，大型底栖动物密度和物种丰富度均出现下降。

不过，科学家指出，不同深海区域之间存在明显生态差异。CCZ的研究结果不能直接等同于库克群岛海域情况。

这也是开展区域调查的重要原因。只有掌握当地生态系统特点，才能更准确评估潜在影响。

▲在深海作业过程中，机器人拍摄的数据会实时传输回岸上科研中心。研究人员无需登船，也可以参与观察、提出采样建议，这种远程协同模式被称为“远程参与”（telepresence），已经成为现代深海科学考察的重要方式。此次任务还配备了多波束声呐、浅地层剖面仪、水柱探测设备等系统。白天进行机器人下潜作业，夜间开展海底地形测绘，帮助科研团队逐步建立该区域的高分辨率海底地图。上图是图为俄刻阿诺斯号科考船上的控制室，工作人员正在进行水下机器人潜水作业。图源：NOAA

深海探索，补充全球海洋认知空白

库克群岛的近200万平方千米专属经济区中，大量海域仍缺少详细调查。此次EX2605任务获得的数据，包括高清影像、海底地形信息、生物记录以及环境参数，将按照NOAA公开数据政策进入数据库，供科研人员进一步分析。

深海仍是地球上研究程度最低的生态系统之一。随着技术发展，机器人、声呐和远程科学协作系统正在不断扩大人类观察海洋深处的能力。对于深海资源开发来讲，真正重要的问题并不只是“有什么资源”，还包括“这些资源所在的生态系统是什么样，以及改变它可能意味着什么”。NOAA此次库克群岛深海考察，或许将回答这些基础问题。

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资讯源 | NOAA, techtimes等

文 | 珞珈筱筱

审核+编者按 | Linda

排版 | 卢晓雨