9月9日下午4时40分，随着“海洋六号”后甲板A型架缓缓下放，温盐深综合测量系统(即全水柱CTD测量仪)沉入大海，中国大洋第27航次科考完成了大洋矿产资源调查任务，转入返航途中的海洋环境调查阶段。

9月4日夜里12时，在西太平洋执行大洋科考任务的“海洋六号”船到达最后一座海山，开展调查作业，到9月8日共完成了10个站位的箱式取样，在5500米水深的海底成功进行了海底摄像系统试验，并开展了15公里的海底摄像。至此，大洋第27航次科考完成了对富钴结壳、结核资源的调查任务。

返航途中，科教人员将进行五个测站的海洋环境综合调查并投放三个浮标。五个环境测站分别位于航线上的东经150°、140°、135°、130°、125°附近。通过五个环境测站温、盐、深综合测量，获取西太平洋海域的海水温度、盐度数据;通过采取西太平洋不同深度的水样，对海水叶绿素a、浮游植物粒级进行测定，并开展海水pH值、溶解氧、硝酸盐、磷酸盐等7项海水化学参数测定，进而研究西太平洋海域海洋生物、化学、水文条件，了解海洋基础环境要素的大尺度变化和海洋环境背景条件。