海洋占地球表面的71%,平均水深3800米,2000米以下的水域就算是深海。数千年来,人类一直误以为深海是个没有运动、没有生命、黑暗无光的宁静世界,甚至以为“海底是平的”,直到最近50年才开始慢慢了解这块比月球更加神秘的区域。
昨天上午,由省科协、江苏科技报社等单位主办的系列高端科技报告会在宁举行,中科院院士、著名海洋地质学家汪品先带领现场观众开启了一段精彩的“深海之旅”。
深海运动:板块运动速度比指甲生长还要慢,1年大约扩张2厘米
汪品先说,水是地球最大的特点,但也是阻挠人类认识地球的最大障碍。地球表面有13亿多立方公里的水(其中97%在海里),铺平了能覆盖整个地球2000多米厚。只有透过几千米的水深才能看到海洋的“真面目”,人类才能更加了解自己赖以生存的地球。
直到几十年前,人类甚至还不知道深海究竟有多深,有人用缆绳系上炮弹壳测量海水深度,得出的结论是“海底是平的”。1925-1927年,德国科学家发明了回声测深仪,才第一次用声学的方法测量到了海的深度。事实上,海底的地形比地球表面的起伏要大得多。全球最深的海沟有11034米,而陆地上最高的珠穆朗玛峰是8848米,也就是说,将珠穆朗玛峰“砍”下来塞到最深的海底都填不满。
并且,深海也并不如人类之前想象的那般平静。汪品先说,科学家们在水深4000米的海底,发现了深海风暴、洋底浊流,并且海底扩张、板块运动时刻都在发生。每个大洋洋底都有一座拱起脊梁般的高峰,被称为“大洋中脊”,这里是海底板块运动的起点,以1年大约2厘米、比人类指甲生长还慢的速度向两边扩张,同时伴有深海热液从海底喷出。
深海生物:全球活生物量的30%,生活在海底“深部生物圈”
神秘的深海里有什么?人类原本以为,600米深的海水下面就没有生物了,直到上世纪60年代,科学家取起深海电缆时,发现上面附着了大量生物,才澄清了这一“误会”。1977年,美国科学家的深潜器在深海发现了300―400摄氏度的高温热液,这些热液带出大量金属硫化物,一个深海“生物圈”才被人类发现。
深海“居民”中最大的群体,是由微小原核生物组成的微生物。海底生物的分布估计有数千米深,至少1000米深处已经采到样品。它们中有3米长的管状蠕虫、1尺长的贝类等,而且会发光,并带有剧毒。大洋底下的泥里、岩石里都有大量微生物生活,有的已经有几百万年的年龄。
汪品先说,据估计,全球活生物量的30%,生活在海底的“深部生物圈”,“它们在深海底层的极端条件下生存,靠硫细菌的化学作用带给它们生存的营养,如果我们生活的是阳光生物圈,那深海里就是一个黑暗生物圈。”
深海探测:我国已筹建大洋钻探船,还计划将实验室“搬”到深海海底
深海中蕴藏着人们难以想象的丰富能源。汪品先说,海底有大量油气等能源,还有大量多金属结核,钴结壳,硫化物等矿产。以石油为例,预计未来全球油气总储量的40%将来自水深超过400米的深海区。而事实上,近10年来,全世界新发现的油气田已有60%在海洋。
石油之外,海底还有一种神秘能源,被称为“可燃冰”。它们是来自海底冰块,里面锁着可燃气体“甲烷”,用火柴点着这些冰块,跑出来的甲烷就是一种非常难得的清洁能源。经初步推算,由海底“可燃冰”组成的“冰石油”比地球上现有的石油资源加起来还多,但目前还存在一定的开发难度。
汪品先介绍,目前深海探测主要依赖三大科技手段,一是深潜,分为载人和无人两种,例如我国的“蛟龙号”载人深潜器,前几天已经开始挑战7000米深的海沟;二是观测,在海底建立观测网;三是钻探,目前已启动国际大洋钻探计划。他透露,我国已开始筹建自己的大洋钻探船,争取10年以后成为国际上相关领域的主力。“在深海观测方面,我们也设想将实验室‘搬’到海底,进行长期观测、采样和试验等,届时深海对于人类将不再如此神秘,人类对于海洋资源的开发与利用也将更为彻底。”
人物小传
汪品先,1936年11月生于江苏苏州。1960年毕业于莫斯科大学地质系。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。现任同济大学海洋与地球科学学院教授、海洋地质教育部重点实验室主任,深海“973”项目首席科学家。曾任国际海洋研究科学委员会副主席、中国海洋研究委员会主席。