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汪品先(前右一)在“探索一号”科考船上参加科考会议。(来源:人民日报海外版) |
获取油气资源是人类开发利用海洋的主要方式之一。1947年,人类开始勘探海洋石油;20世纪70年代,人类能够开采300米、500米水深海底下的石油;1980年后,人类可以开采超过1000米水深海底下的石油。海底油气资源开采量由此迅速增加,进入21世纪,海上油气开始占据海洋四大支柱产业之首的位置,开采自海底的原油、天然气约占1/3。今天,人类已经可以开采3000多米水深海底下的石油。随着海洋科技的进步,不久的将来,60%新发现的油气都将来自海底,特别是深海海底。深海海底也被认为是地球剩余油气资源重要储存区域,一些科学家甚至认为,世界上现在剩下的石油约1/4可能储藏在北冰洋洋底之下。
“三深”联合助力探索深蓝
深海资源宝藏琳琅满目,人类已经积累了一些开发利用的经验,但如何进一步深入认识海洋,让其更好造福自己,还有待进一步研究和探索,而这在很大程度上取决于深海高科技的发展和以此为支撑在“三深”即大洋“深潜”“深钻”和“深网”方面取得的成就。
“深潜”包括载人深潜和不载人深潜两类,其核心是深潜器研制和利用。经过多年持之以恒的努力奋斗,我国已经形成了深潜装备“家族”系列,包括“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号、“潜龙”“海龙”“海燕”“海斗”等,实现了梦寐以求的“全海深”进入,为更好认识和利用海洋提供了雄厚基础。
“深钻”就是从海底向下进行科学钻探,技术要求高、经费投入大,必须依靠国际合作。国际大洋钻探计划从1968年开始,是国际科学界为时最久、影响最大的合作计划,已经在世界大洋钻井4000多口,取芯超过40万米,从多方面加深了人类对地球的认识。比如,大洋钻探证实了地球构造运动的板块学说,找到了气候长期变化的轨道驱动;再比如,在北冰洋的钻探发现,那里曾有一种名为满江红的水藻非常茂盛,表明5000万年前该区域曾是富含有机物质的温带湖泊,这让一些科学家认为北冰洋可能蕴藏丰富石油资源。1998年,中国加入国际大洋钻探计划,在第二年就成功实施了南海第一次大洋钻探,探索季风气候演变的历史。2014至2018年间,中国又接连完成3个半钻探航次,揭示了南海海盆张裂、海底扩张的历史。重要的是,所有这些航次都是在中国科学家提议、设计和共同主持下实施的。
“深网”就是建立海底观测网。人类对地球观测经历了三个阶段:第一个阶段在地面上、海面上观测;第二个阶段到空中去观测,就是开展遥感观测;第三个阶段到海底去,建立海底观测网。海底观测网可以不间断地进行长期现场观测,无论有台风还是地震都可以连续运作,将深海的现场数据实时送到实验室,极大提升对海洋的观测能力。比如,根据在太平洋70多个锚系的长期观测数据,科学家才形成对“厄尔尼诺”现象根源的认识,从而对其开展准确预报。
进入新世纪,发达国家掀起了建设海底观测网的热潮。2009年,加拿大“海王星”观测网率先建成,水深3000米、缆线长800公里;2015年,日本建成S—Net网,从本州岛连到太平洋8000米水深的日本海沟,布设150个监测站、缆线总长5700公里,号称世界最大的地震监测网;2016年,美国OOI海底观测系统正式建成,包含区域网、近岸网、全球网三大系统,设置900多个探头对美国岸外进行多学科的海底观测;此外,欧盟14个国家参加的EMSO计划,从地中海直到北冰洋都将布设海底观测网。
中国 “深网”建设始于2005年,2009年建设近岸的实验观测站。此后,又在南海北部进行了大量深水海流和沉积过程的长期观测。2017年,我国国家海底科学观测网正式被批覆建立,将在我国东海和南海分别建立海底科学观测系统,从海底向海面进行全天候、实时和高分辨率的多界面立体综合观测。2019年,由同济大学牵头的国家大科学工程海底科学观测网正式动工。根据计划,该网将历时5年建成,届时将成为世界上最重要的海底观测网之一。
今天,中国深海科技已站在新的、更高的起点上,正在迈向高水平自立自强的征程中。我们广大深海科技工作者将牢记职责和使命,继续努力奋斗,全面推动深海科技创新,为建设海洋强国,为人类向深海进军,认识、保护、开发海洋贡献深蓝科技力量。
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