余星 韓喜球
海洋曾是人類遷徙與拓展的屏障,隨著人類持續(xù)探索的腳步,這一屏障正逐漸被打破。人類的活動蹤跡從海岸線和陸架海域,延伸至大洋深處;我們的視野也已從海面,穿透到海床,并拓展到海底深部巖石圈。從先民憋氣潛水采珠尋寶到奮斗者號于2020年11月成功抵達10909米深的馬里亞納海溝悠游采樣,人類目前已經具備去往地球上任何深度海域的能力。
65年前,海洋地質學家發(fā)現了海底磁異常條帶,認識到海底存在擴張和洋殼增生現象。60年前,多波束聲納測深技術興起,目前已在全球5%~10%的海域獲取了多波束地形數據,預計在2030年將完成所有海床全覆蓋的高精度地形測量。40多年前,海洋地質學家發(fā)現海底不僅存在熱液噴口還有;令泉噴口,那里生長著繁盛的且不依賴光合作用的奇特生物。20年前,26個國家聯合設立自動探測漂流浮標(Argo)計劃,目前海面上有3918個Argo浮標正通過衛(wèi)星實時為我們傳送海洋溫度、鹽度、洋流等數據,幫助我們了解各個海域的海洋環(huán)境狀況。我們的認識也逐漸系統全面,從波浪、潮汐、洋流的運動規(guī)律到海底板塊的聚散離合,從海洋沉積環(huán)境的變遷到全球氣候變化,從海洋漁業(yè)捕撈到海底礦產資源勘探,從海洋環(huán)境生態(tài)到地球生命起源……海洋的奧秘在不斷探索中如畫卷般緩緩展開,海底的輪廓如拼圖般逐漸清晰。
中國的海洋事業(yè)雖然起步較晚,但近50年來發(fā)展卻異常迅速。1964年,國家海洋局成立,開展了大量沿海的調查測量工作,包括水深測量、重磁測量、潮汐觀測和海圖制圖等。1978年改革開放,海洋調查進入開拓和改革時期,逐漸從近海走向中遠海,從小面積測量走向大面積普測。1984年,中國首次組織南極科考隊前往南極,建立中國南極長城站,此后中山站、昆侖站、泰山站相繼落成。不久后,中國的第5個南極考察站——羅斯海新站也將竣工。1994年,GPS技術和多波束測深技術在國內普及,中遠海地形測量和地質地球物理與環(huán)境調查相繼開展。2005年至2006年大洋一號科考船完成了中國首次大洋環(huán)球科學考察。2012年,中國組建國家海洋調查船隊,科考船建設迎來高潮,科學號、向陽紅十號、嘉庚號、大洋號、雪龍二號、深海一號、海洋地質九號等相繼下水,目前中國科考船保有量已突破60艘。
無人無纜潛水器,如潛龍一號、潛龍二號、潛龍三號等;水下遙控機器人,如海龍一號、海龍二號、海馬號等;載人深潛器,如蛟龍?zhí)?、勇士號、奮斗者號等相繼登場,快速迭代,爭奇斗艷,極大地提升了中國的深海探測能力,使中國成為國際“深潛俱樂部”里名副其實的大國。
隨著調查技術和裝備的提升,中國的海洋調查不再局限于渤、黃、東、南四大海,而是早已挺進四大洋,深入南、北兩極腹地。中國人對海洋的認識也不再止于海洋表層,而是走向深海以及海底深處,到達了太平洋、印度洋國際海底區(qū)域圈礦;我們對海底的構造巖漿演化,洋中脊、俯沖帶、板內海山等地球動力學過程,洋底資源與成礦等重要科學問題有了更深入的認識,為保障中國在國際海底礦區(qū)的勘探和開發(fā)、維護中國的領海和專屬經濟區(qū)權益提供科技支撐。
未來海洋的調查和研究將走向信息化、數字化、實時化、自動化、系統化和透明化。水下機器人的大量使用將極大提升海洋調查的效率,海底觀測網的布設將為實現海底實時監(jiān)測提供基礎。在不久的將來,“透明海洋”將成為現實,“數字地球”也將成為可能。而問題的核心,將回到人類如何看待和處理人與自然的關系上。
2021年是聯合國發(fā)起的“海洋科學十年”計劃起始之年,科學全面地認識海洋規(guī)律、合理地開發(fā)利用海洋資源、有效地保護和治理海洋環(huán)境,扭轉海洋健康衰退趨勢,讓海洋繼續(xù)為人類長期可持續(xù)發(fā)展提供強有力支撐,是我們共同努力的方向。