本文關(guān)鍵詞：海洋地質(zhì)學(xué)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　一．時代的召喚-走向深海大洋

　　近半世紀(jì)前，學(xué)術(shù)界前輩提出"上天，入地，下海"，指出了我國地球科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的方向。到如今，不僅衛(wèi)星游弋、飛船載人，而且正在積極作探月準(zhǔn)備；大洋鉆探、大陸鉆探先后在我國實現(xiàn)；海底深潛也已經(jīng)指日可待。與半世紀(jì)前相比，我國科學(xué)界對地球的觀測能力已經(jīng)不可同日而語。然而，假如將海洋、固體地球和大氣的研究比作地球科學(xué)中海陸空三軍的話，那"海軍"就是三者中的弱點；其中面向深海大洋的研究，又屬"弱"中之"弱"。而這與當(dāng)今世界的走向大相徑庭。一方面，近半個世紀(jì)以來，世界地球科學(xué)的突破點，主要在于深海研究；另方面，1994年國際海洋法公約生效以后，對專屬經(jīng)濟區(qū)以外深海大洋的國際競爭日趨劇烈。美國正在討論要將海洋投入增加一倍，日本建造了比美國大三四倍的大洋鉆探船，相互在海上爭雄；亞洲國家如韓國也提出"海洋開發(fā)的全球化與信息化"的目標(biāo)，走向國際競爭。

　　中國具有世界上最大的地球科學(xué)研究隊伍之一，但長期以來缺乏深海大洋研究的力量。因此，深海研究在學(xué)術(shù)上已經(jīng)成為制約我國地球科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的"瓶頸"，在應(yīng)用上也難以適應(yīng)國際海上權(quán)益與資源之爭的形勢。目前無論從國家需求或者從我國實力出發(fā)，都到了"沖出亞洲，走向世界"的時候；重新考慮我國在國際地球科學(xué)中定位，已經(jīng)迫在眉睫。

　　二．深海的發(fā)現(xiàn)-從"大洋中脊"到"深部生物圈"

　　一部科學(xué)史，其實也就是人類的視野不斷拓寬的歷史。對時間的概念，已經(jīng)從幾千年擴展到百億年以上：1658年，愛爾蘭大主教James Ussher 曾經(jīng)"計算" 出世界是上帝是在紀(jì)元前4004年10月23日星期天創(chuàng)造的；而今天討論的已經(jīng)是宇宙大爆炸的周期性和時間有無起點的問題。 對空間的概念，不僅向外擴展到太空，而且對地球的視角也已經(jīng)"上窮碧落下黃泉"，深入到地球的內(nèi)部。人類文明從大陸萌發(fā)，始終以地面作為基本的活動平臺。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，盡管"入地"的能力還遠(yuǎn)不如"上天"，卻已經(jīng)能夠穿過水層，探索深海洋底的秘密。

　　在太空中，地球是唯一呈藍(lán)色的行星，水是地球最大的特點，也是地球上生命發(fā)育的基本條件。但是水又是阻撓人類認(rèn)識地球的最大障礙：地球表面13億多立方公里的水，鋪平了能覆蓋整個地球兩千多米厚。好在97% 的水都集中在海洋里，可是平均水深3800米的海洋也占地球表面71%。幾千年來，人類社會在大陸上生生息息，把遠(yuǎn)離自己的海洋留給神話世界；一旦透過幾千米的水深看到了大洋的真面目，回過頭來才明白自己腳下大陸的真相。

　　人們看慣了綿亙的山嶺和曲折的海岸，不大會去問"為什么"的問題。九十年前，A.Wegener 發(fā)現(xiàn)大西洋兩側(cè)非洲和南美岸線可以嵌合、又產(chǎn)共同化石，從而提出"大陸漂移"的假說，但當(dāng)時回答他的只是嘲笑和冷漠。要等半個世紀(jì)之后，深海測量技術(shù)發(fā)現(xiàn)深海洋底也有高山峻嶺，全世界有8萬公里長的山脊蜿蜒在各個大洋，而大西洋的中脊恰好與非洲和南美的岸線平行時，人們才恍然大悟，原來大陸和大洋的巖石圈是分成若干"板塊"的整體。陸地和海底的山脈，都是板塊移動的產(chǎn)物，無論走向、位置都有它的道理。在景仰上世紀(jì)初先知的洞察力的同時，科學(xué)界深感只有透過水層看到地球表面的整體，才能理解大陸及其山系分布的原理。

　　同樣，沐浴在陽光下的人們，看慣了飛禽走獸、樹木花草，決不會對"萬物生長靠太陽"產(chǎn)生懷疑。又是深海海底"黑暗生物圈"的發(fā)現(xiàn)，開辟了新的視野。七十年代末，"Alvin"號深潛器在東太平洋發(fā)現(xiàn)了近百度的高溫，原來海底有"黑煙"狀的含硫化物熱液從海底噴出，冷卻后形成"黑煙囪"聳立海底。更為有趣的是在熱液區(qū)的動物群,比如長達(dá)三米而無消化器官，全靠硫細(xì)菌提供營養(yǎng)的蠕蟲，加上特殊的瓣鰓類、螃蟹之類，說明地球上不僅有我們所習(xí)慣的，在常溫和有光的環(huán)境下通過光合作用生產(chǎn)有機質(zhì)"有光食物鏈"，還存在著依靠地球內(nèi)源能量即地?zé)嶂С�，在深海黑暗和高溫的環(huán)境下，通過化合作用(chemosynthesis)生產(chǎn)有機質(zhì)的"黑暗食物鏈"�，F(xiàn)在，這類熱液生物群在各大洋發(fā)現(xiàn)的地點已經(jīng)數(shù)以百計，離我們最近的就在沖繩海槽。

　　黑暗食物鏈的基礎(chǔ)，是在還原條件下進(jìn)行化合作用制造有機質(zhì)的原核生物，包括細(xì)菌與古菌(Archaea)，推測與生命起源時的生物群相近。不只是海底，近年來發(fā)現(xiàn)在數(shù)千米深海海底下面數(shù)百米的深處，還有微生物在地層的極端條件下生存，這種"深部生物圈"雖然都由微小的原核生物組成，卻有極大的數(shù)量，有人估計其生物量相當(dāng)全球地表生物總量的1/10。與熱液口"自養(yǎng)"的微生物不同，深部生物圈的原核生物依靠地層里的有機物實行"異養(yǎng)"，從地中海底第四紀(jì)的腐泥層，到美國白堊紀(jì)的有機質(zhì)頁巖里都有發(fā)現(xiàn)，它們的新陳代謝極其緩慢，但"壽命"極長。它們也可以在洋中脊的玄武巖里生長，依靠玄武巖的蝕變?yōu)樯�；甚至海底火山爆發(fā)也有超高溫細(xì)菌發(fā)現(xiàn)，引起學(xué)術(shù)界極大的注意。深部生物圈的發(fā)現(xiàn)，不僅向區(qū)分"古生物"與"今生物"的劃分提出了挑戰(zhàn)，甚至向"生"與"死"的概念提出了疑問。

　　"深部生物圈"的發(fā)現(xiàn)，大大拓寬了"生物圈"的分布范圍。原來從極地冰蓋到火山熱泉，從深海海底到地層深處，生物的分布幾乎無所不在，那末人類迄今研究和熟悉的，只不過是生物圈中的一小部分。不但海底，海水層里也是一樣：運用新技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了普通顯微鏡下看不見的微微型浮游生物（pico-plankton）。其中包括能夠進(jìn)行光合作用的細(xì)菌, 它們在貧養(yǎng)的開放性大洋中可以構(gòu)成初始生產(chǎn)力的主體。比如原綠球菌（Prochlorococcus）粒徑才0.4-0.8μm，可是在熱帶、亞熱帶寡營養(yǎng)海域可以占到總生產(chǎn)量的90%以上。深海大洋的發(fā)現(xiàn)，糾正了我們對生物界的偏見：我們用肉眼、甚至用光學(xué)顯微鏡見到的，只是地球生態(tài)系統(tǒng)的上層，只占生物圈的一小部分；地球生態(tài)系統(tǒng)的真正基礎(chǔ)，在于連細(xì)胞核都沒有的原核生物。生物的一級分類，應(yīng)當(dāng)是古菌、細(xì)菌與真核生物三大類，而我們熟悉的動、植物只是真核生物中的一部分。真核生物的多樣性在于結(jié)構(gòu)形態(tài)和行為特征，可依靠形態(tài)來識別；而原核生物的多樣性卻在于新陳代謝的類型，并不靠形態(tài)識別。具體說，真核生物只能以"燃料"氧作為能源，原核生物卻能"燃燒"不同成分（SO42-；NO3-; NO2-等）獲得能量，因而新陳代謝類型不同，產(chǎn)生的生物地球化學(xué)效果也就多種多樣。于是，地球表層有許多從前以為是"無機"的化學(xué)過程，從一些金屬礦床到巖溶石筍，其實都是微生物的生物化學(xué)反應(yīng)。

　　生物圈概念的擴展，也改變了地球科學(xué)與生命科學(xué)的關(guān)系。傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)里生物的"主角"是大化石，而實際改造地球的首先是原核生物，它們幾乎沒有形態(tài)化石可留，只靠生態(tài)過程影響著化學(xué)元素周期表里幾乎所有的元素，在三、四十億年的地質(zhì)歷史上默默無聲地"耕耘"，直到今天才有可能得到重新評價。生命演化史的研究很像社會歷史，引人矚目的恐龍、鱗木固然重要，但真的要揭示機理，還非要深入到原核生物不可�？v觀地球歷史，85%時間里是古菌和細(xì)菌這兩類原核生物的世界，它們從還原到氧化環(huán)境都有分布，真核類在氧化環(huán)境下大發(fā)展，已經(jīng)是后來的事。總之，深海大洋的研究，不僅是地球科學(xué)，也是生命科學(xué)的突破口。

　　三．大洋鉆探-揭示地球環(huán)境的歷史檔案

　　為了解自己生存環(huán)境的變化，人類對地球的視野不但要在空間上拓寬，也需要在時間上擴展。當(dāng)前人類正經(jīng)歷著一個環(huán)境高速變化期，未來演變方向的正確預(yù)測將涉及子孫后代的命運�？上в猩男行牵两裰恢酪粋�地球，缺乏橫向比較的機會；預(yù)測未來只能從縱向比較中去尋找類比，就像政治家從社會歷史中吸取經(jīng)驗一樣。地球的環(huán)境演變，在不同場合留下了各種供各樣的"歷史檔案"，唯獨在深海沉積中留下的最為連續(xù)、最為全面。雖然海底采集沉積柱狀樣已經(jīng)有近八十年的歷史，大規(guī)模的系統(tǒng)研究開始于1968年的深海鉆探計劃。"深海鉆探 (DSDP, 1968-1983)"，"大洋鉆探(ODP, 1985-2003)"和"綜合大洋鉆探（IODP，2003--）"，這部深海研究的三部曲，是國際地球科學(xué)歷時最長、規(guī)模最大，也是成績最為突出的合作研究計劃。前面說到的"板塊"理論，正是DSDP在大西洋洋底的鉆探取樣和測年分析，發(fā)現(xiàn)從大洋中脊向兩側(cè)的玄武巖基底年齡越來越老，方才為洋底擴張的假說提供了決定性的證據(jù)。三十年前在南大洋的鉆探，發(fā)現(xiàn)澳洲和南美洲是在二、三千萬年前才完全離開南極大陸，于是南大洋形成環(huán)南極洋流，造成南極的"熱隔離"，結(jié)果導(dǎo)致南極冰蓋的出現(xiàn)。深海鉆探的這項發(fā)現(xiàn)，被譽為古海洋學(xué)新學(xué)科建立的標(biāo)志�？傊�，深海鉆探和大洋鉆探三十五年來在全球各大洋鉆井近三千口，取芯二、三十萬米，證實了板塊構(gòu)造學(xué)說，創(chuàng)立了古海洋學(xué)，把地質(zhì)學(xué)從陸地擴展到全球，導(dǎo)致地球科學(xué)一場真正的革命，改變了固體地球科學(xué)幾乎每一個分支的發(fā)展軌跡。

　　確實，一些地球環(huán)境的歷史變化，沒有深海海底的鉆探取樣，是很少可能發(fā)現(xiàn)的。1970年代初地中海的深海鉆探，發(fā)現(xiàn)了2、3千米厚的巖鹽、石膏層。這類蒸發(fā)巖應(yīng)當(dāng)是干旱地區(qū)的產(chǎn)物，地中海現(xiàn)在水深可達(dá)五千米，面積相當(dāng)黃、渤、東海總和的兩倍，居然出現(xiàn)沙漠環(huán)境下的巖層，成為轟動一時的科學(xué)新聞。現(xiàn)在查明，由于地中海四面被陸地包圍，只以水深300米的直布羅陀海峽與地中海連通，一旦構(gòu)造運動將通道鎖閉，地中海便變?yōu)橐粋�巨型蒸發(fā)鹽湖。距今596萬年前開始，相當(dāng)于全大洋6%的鹽分在這里沉淀形成巨厚的蒸發(fā)巖層。到533萬年前海面上升，與大西洋的通道恢復(fù)時，"地中海鹽度危機"便告結(jié)束，大西洋水又呈瀑布狀瀉入地中海。我們常說的滄海桑田是個慢過程，現(xiàn)在看來這一類超出常識范圍的災(zāi)變事件，地質(zhì)歷史上也不乏實例�，F(xiàn)在水深超過兩千米的黑海，也只有20多米水深的海峽與地中海相通。近兩百萬年來黑海基本上是個大湖，大約一萬年前湖面低于地中海近百米，但隨著冰蓋消融、洋面上升，到7千多年前地中海海面上升，突破博斯普羅斯海峽涌入黑海，突然將造成災(zāi)難性洪水事件，最近科學(xué)家考證，認(rèn)為這就是圣經(jīng)里"諾亞方舟"故事的原型。

　　上述災(zāi)變屬于區(qū)域性事件，深海鉆探還發(fā)現(xiàn)了規(guī)模更大的全球性巨變。拿近六億年來說，大部分時間地球的兩極并沒有冰層覆蓋，像現(xiàn)在這樣南北兩極都有冰蓋是絕無僅有的特殊時期。和現(xiàn)在反差最大的，是一億年前恐龍盛行時的地球。當(dāng)時高緯度區(qū)的溫度比現(xiàn)在高出15°C, 大氣CO2濃度至少比現(xiàn)在高三倍，由于溫差小、極地沒有大冰蓋，氣流和洋流都比較滯慢，甚至出現(xiàn)幾百萬年大洋底部缺氧的現(xiàn)象，在洋底發(fā)現(xiàn)有機質(zhì)大量堆積，在中東是石油的形成期。這種全球性溫暖期出現(xiàn)的原因并不清楚，但就在這些時期，西太平洋和南大洋都有大量玄武巖從地幔深處溢出海底，各自形成巨大的海底高原。熱帶西太平洋的翁通-爪哇海底高原就是由3600萬km2的玄武巖堆成，大小和南極冰蓋相當(dāng)，平鋪在中國大地可以有四公里高。這種特大型的海底火山噴發(fā)放出巨量的CO2，可能是當(dāng)時全球特暖的原因。更加戲劇性的災(zāi)變發(fā)生在6500萬年前，巨大的隕石在墨西哥尤卡坦半島的Chicxulub撞出直徑180公里的隕石坑，帶來了全球性的絕滅事件。在大洋，90% 的浮游生物滅絕，洋底沉積中留下了微隕石和銥(Ir)異常；在陸地，造成了包括全體恐龍在內(nèi)的大滅絕。

　　離今最近的環(huán)境巨變，是兩萬年前的冰期，當(dāng)時整個加拿大，美國和西歐的北部，全都壓在幾千米的冰蓋之下。為什么會出現(xiàn)冰期？這種冰期還會不會再來？什么時候再來？一直是學(xué)術(shù)界必須回答的問題。現(xiàn)在已經(jīng)明白：一百年前阿爾卑斯山發(fā)現(xiàn)的幾次大冰期，五十年前太平洋沉積中碳酸鹽含量的旋回，其實都是地球運行軌道幾何形態(tài)變化，造成氣候周期性的表現(xiàn)。氣候軌道驅(qū)動的發(fā)現(xiàn)和證實，是二十世紀(jì)地球科學(xué)最輝煌的成就之一；軌道周期在世界各大洋地層中的對應(yīng)性，為地質(zhì)時期的紀(jì)年提供了天文學(xué)的標(biāo)尺。但后來又發(fā)現(xiàn)，極地冰芯氣泡反映的大氣CO2濃度，和深海沉積中氧同位素反映的冰蓋消長，都和地球軌道呈現(xiàn)同樣的周期現(xiàn)象。軌道周期如何能造成CO2的變化？在冰期旋回中，究竟是高緯度冰蓋的物理變化，還是低緯區(qū)碳循環(huán)的化學(xué)變化起著主導(dǎo)作用？這正是大洋鉆探當(dāng)前面臨的課題。1999年春，由我國科學(xué)家建議、設(shè)計和主持的南海大洋鉆探，鉆井17口、取芯五千米，實現(xiàn)了中國海深�？茖W(xué)鉆探零的突破，首次取得了2300萬年氣候旋回的深海連續(xù)記錄，其中一個重要成果，就是發(fā)現(xiàn)了40-50萬年大洋碳儲庫的長周期變化，為探索熱帶碳循環(huán)在氣候軌道周期中的作用提出了新認(rèn)識。

　　上述三例，只是大洋鉆探三十來年成就的一小部分。去年十月，新的"綜合大洋鉆探計劃"(IODP)正式開始，而且規(guī)�？涨埃耗甓阮A(yù)算將高達(dá)1.6億美元，是原來的3 - 4倍。日本政府斥資六億美元建造57000噸的"立管鉆探船"，美國也將重建鉆探船，歐洲力爭成為新計劃的"第三條腿"，我國也已作為參與成員的身份加入。這次的目標(biāo)十分明確，要在原來不能打鉆的海區(qū)鉆探，比如今夏動用了核能破冰船，在北冰洋鉆穿了410米的沉積層，發(fā)現(xiàn)5500萬年前北極出現(xiàn)亞熱帶生物群的證據(jù)，推斷是深海"可燃冰"-天然氣水合物-大量釋出的結(jié)果。IODP的十年計劃（2003-2013）要進(jìn)一步鉆探天然氣水合物區(qū)，查明其分布和成因；進(jìn)一步鉆探"深部生物圈"，揭示可能占全球微生物總量2/3的海底地下世界；進(jìn)一步鉆探深海熱液區(qū)，探索"洋底下的海洋"。日本"立管鉆探船"打破了原來大洋鉆探的進(jìn)尺深度限制和含油氣區(qū)的禁忌，將要追索太平洋的震源帶，甚至鉆進(jìn)地殼深部，直至打穿地殼，實現(xiàn)科學(xué)界夢寐以求的理想。更加宏偉的深海壯舉，更加新奇的海底發(fā)現(xiàn)，正在向我們走來。其中可望開拓地球科學(xué)新階段的，是深海觀測系統(tǒng)的建立。

　　四．海底監(jiān)測-地球觀測系統(tǒng)的第三個平臺

　　人類通過觀測了解地球，而千百年來只能從地面、或者乘船從海面觀測地球。這種星星點點、斷斷續(xù)續(xù)的觀測，帶來了許多錯覺和誤會。20世紀(jì)地球觀測最大的技術(shù)進(jìn)展，在于遙測遙感對地觀測系統(tǒng)的建立。人類終于能夠離開地面，從空間獲取地球信息，不僅極大地豐富了信息量，可以獲取全球性的和動態(tài)性的圖景，而且解放了觀測者的視角，將地球科學(xué)從局部和單項的研究，推進(jìn)到地球系統(tǒng)科學(xué)的新階段。如果說近四百年前顯微鏡的發(fā)明是人類克服視覺的生理限制，觀察到地球上許多現(xiàn)象的細(xì)微實質(zhì)，那么對地觀測系統(tǒng)就像是一種"顯宏鏡（macroscope）"，從空間觀測地球的全局；如果說近五百年前哥白尼提出 "日心說"靠的是從地球向外看，那末現(xiàn)在的地球系統(tǒng)科學(xué)就是從空間向內(nèi)看。兩者都是認(rèn)識上的飛躍，因此有人把地球系統(tǒng)科學(xué)比喻為"第二次哥白尼革命"。

　　現(xiàn)在，對地觀測系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展為"數(shù)字地球"戰(zhàn)略，在科學(xué)技術(shù)眾多領(lǐng)域發(fā)揮著至為重要的作用。但是遙感技術(shù)的主要觀測對象在于地面與海面，缺乏深入穿透的能力。而隔了平均3800米厚的水層，大洋海底難以成為遙感技術(shù)的觀測對象。在新世紀(jì)的開始，隨著高科技的發(fā)展，一個新的熱點正在出現(xiàn)：這就是海底觀測系統(tǒng)。假如把地面與海面看作地球科學(xué)的第一個觀測平臺，把空中的遙測遙感看作第二個觀測平臺，那末新世紀(jì)在海底建立的，將是第三個觀測平臺。

　　與浩瀚深厚的大洋相比，人類通常觀測到的只是它的表皮。盡管采用了投放錨系、利用聲波等種種辦法，得到的還只是零星的信息。近年來計劃向全大洋投放三千個自由飄浮的ARGO, 在海洋2000米的上層測溫度與鹽度剖面，可以取得系統(tǒng)的圖景，但仍然到不了深海海底。人類對深海海底的了解，趕不上月球、甚至于不如火星。雖然有眾多的考察航次，或者通過取樣甚至深潛的直接方法，或者借助間接的物理手段進(jìn)行考察，仍免不了滄海一粟或者霧里看花的缺陷。從海底的地震源區(qū)到熱液活動區(qū)，都亟需進(jìn)行長期連續(xù)、而不是瞬間短暫的觀測。因此近十余年來，做出了種種努力將觀測點布置到海底去。

　　海底是"漏"的。前面說的"深海熱液"，就是滲入海底的海水與巖漿相互作用后再冒出來的。大洋底下的地層深處，以至大洋地殼的玄武巖里，都有水體在流動，無論對地震或是成礦都有重大影響。九十年代初，大洋鉆探計劃發(fā)明了新技術(shù)來觀察這"洋底下的海洋"。方法是將鉆進(jìn)大洋地殼的深海鉆井密封，，與海水隔離但向大洋地殼內(nèi)部的流體開放。這種稱為CORK的設(shè)備用來測地殼內(nèi)流體的溫度、壓力變化，運行結(jié)果不僅獲得了熱液環(huán)流的性質(zhì)，而且意外地測得了板塊形變和地震的信息。地震研究和預(yù)警需要建立地震觀測網(wǎng)，然而地震臺站大都建在陸上，海洋的觀測點極其匱乏。在深海海底已經(jīng)鉆進(jìn)洋殼玄武巖的鉆孔里，埋置儀器來檢測板塊活動，是靈敏度和信噪比最高的地震監(jiān)測手段。八十年代末期以來，在日本附近和各大洋的大洋鉆探井孔中安裝地震儀，集中在西太平洋震源區(qū)建立深海海底地球物理監(jiān)測臺網(wǎng)，和陸地臺站結(jié)合進(jìn)行地震監(jiān)測。此外，在洋底熱液活動區(qū)，也已經(jīng)安置了多種設(shè)備，進(jìn)行深海熱液的物理、化學(xué)與生物的實地連續(xù)觀測。

　　然而，上面介紹的各種海底觀測技術(shù)，有個共同的缺陷：它們都受能量供應(yīng)的限制，還有信息傳送的困難，都要依賴深潛器之類的深海運載工具去補充耗盡的能量，收取采集的信息。最近，以美國為首的國際學(xué)術(shù)界提出了地球觀測的新思路：將觀測平臺放到海底去，將設(shè)在海底和埋在鉆井中的監(jiān)測儀器聯(lián)網(wǎng)，通過光纖網(wǎng)絡(luò)向各個觀測點供應(yīng)能量、收集信息，從而進(jìn)行多年連續(xù)的自動化觀測。這種監(jiān)測網(wǎng)既能向下觀察海底和深部，又能通過錨系向上觀測大洋水層，還可以投放活動深海觀測站，自動與監(jiān)測網(wǎng)的節(jié)點連接上網(wǎng)。 現(xiàn)在正在建設(shè)的第一個區(qū)域性電纜海洋觀測網(wǎng)是東北太平洋的"海王星"（NEPTUNE）計劃，用3000公里光纖帶電纜，將上千個海底觀測設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，由美、加兩國投資近3億美元，預(yù)定2007年投產(chǎn)，建成后將進(jìn)行水層、海底和地殼的長期連續(xù)實時觀測25年。

　　新的海洋觀測系統(tǒng)，其優(yōu)點在于擺脫了電池壽命、船時與艙位、天氣和數(shù)據(jù)遲到等種種局限性，科學(xué)家可以在大樓里通過網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測自己的深海實驗，可以命令自己的實驗設(shè)備冒著風(fēng)險去監(jiān)測風(fēng)暴、藻類勃發(fā)、地震、海底噴發(fā)、滑坡等各種突發(fā)事件。這是一種全新的研究途徑，可以提出一系列新的科學(xué)問題與實驗，去理解復(fù)雜的地球系統(tǒng)，比如探索海洋氣候變化對不同水深的海洋生物產(chǎn)生的不同影響，探索深海生物的生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)和生物多樣性等等。與陸地不同，由船只進(jìn)行的海洋調(diào)查有嚴(yán)重的局限性，只能進(jìn)行短時或瞬間的離散觀測；遙測遙感又主要局限于海水頂層。海底觀測網(wǎng)絡(luò)的建立，將為地球系統(tǒng)的觀測開辟地面/海面和空間之外的第三個平臺，不僅為揭示地球表面過程的機理提供了新途徑，也為探索地球深部創(chuàng)造了新的可能。

　　目前已經(jīng)實現(xiàn)的還只是小型的實驗觀測站，如美國Monterey灣的MARS站和加拿大Victoria灣的VENUS站，都已即將建成。然而這項從根本上改變海洋研究觀測途徑的措施，也必將帶動全球，實現(xiàn)海底聯(lián)網(wǎng)國際化。美國提出的海底網(wǎng)絡(luò)，本身就是建立在監(jiān)測前蘇聯(lián)核潛艇活動的軍事技術(shù)基礎(chǔ)之上，所推行的全球洋底網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)想也必然具有非民用的目標(biāo)。從國防安全、海洋開發(fā)和科學(xué)研究出發(fā)，我國不僅要密切關(guān)注、積極參與，而且必須自主地進(jìn)行海底觀測網(wǎng)的建設(shè)。去年7月以來，全球觀測網(wǎng)的峰會先后在美國和日本舉行，海洋觀測已經(jīng)上升到國策高度。現(xiàn)在，我國地震監(jiān)測和深海油氣勘探方面，已經(jīng)提出海底觀測的需求，應(yīng)當(dāng)及早從戰(zhàn)略高度加以重視，列入國家規(guī)劃，落實切實措施。

　　五．結(jié)束語

　　由此看來，深海大洋不只是人類了解地球亟待填補的空白，也是國家資源和安全保障之所系。深海石油、氣體水合物和基因資源的開發(fā)利用，深海探索和海底觀測新平臺的建立，又為高科技的發(fā)展提供了新機遇。從全球看，深海大洋的研究也只是二十世紀(jì)后期的事，處于長期動蕩和困境的我國，對國際深海研究愧無貢獻(xiàn)。近十余年來出現(xiàn)的轉(zhuǎn)機，使我國學(xué)術(shù)界得以在國際舞臺上初現(xiàn)身手；而從地球科學(xué)界的整體說來，深海大洋始終還是個"冷門"，只是一小部分人的興趣，與國際學(xué)術(shù)界從全球著眼、海陸分工不分家的格局大相徑庭。隨著近年來科研投入的增加，我國不僅在人數(shù)上、而且在硬件實力上也已經(jīng)成為地球科學(xué)的大國，能否在規(guī)劃任務(wù)的設(shè)計中，將視野擴展到深海大洋，必將影響甚至決定我國地球科學(xué)未來的走向，和對地球系統(tǒng)科學(xué)未來的國際貢獻(xiàn)。

　　其實，深海大洋涉及的還不只是科學(xué)技術(shù)，而且還是文化內(nèi)涵的一個深層次問題。有眾多群島作為跳板，容易走向大海的愛琴海文化，與孕育于黃河中游，遠(yuǎn)離海濱"南蠻東夷"的華夏文化，有著從襁褓時期就開始的差異。從"東臨碣石"的贏政，到派遣鄭和下西洋的朱棣，對海外世界的興趣不是出于獵奇，就是弘揚國威，決不會有傳說中亞歷山大大帝親自潛入海底的雅興和勇氣。甚至在我們的神話傳說里，海洋也往往和災(zāi)禍與不幸連在一起。明朝海禁之后，海洋更成了禁忌，直到洋炮從軍艦上把我們轟醒為止。值得反思的是直到今天，這種對海洋的疏遠(yuǎn)或者陌生，是不是還在影響著我們的科技發(fā)展，甚至影響著比科技發(fā)展更為重大的事情？

　　作者簡介

　　汪品先（1936-），男，江蘇蘇州人。莫斯科大學(xué)地質(zhì)系畢業(yè)。同濟大學(xué)教授，海洋地質(zhì)重點實驗室主任，中國科學(xué)院地學(xué)部院士。從事古海洋學(xué)和微體古生物學(xué)研究，1999年在南海主持實施了中國海首次大洋鉆探，現(xiàn)擔(dān)任深海“973“項目的首席科學(xué)家。曾任國際海洋研究科學(xué)委員會(SCOR)副主席、中國海洋研究委員會主席等職。

  本文關(guān)鍵詞：海洋地質(zhì)學(xué)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：95136