海洋,豐饒的資源寶庫(kù)
海水是地球上最為巨大和最容易獲得的一個(gè)水資源,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,淡水越來(lái)越匱乏。因此想辦法利用將海水淡化變成可利用的水資源迫在眉睫。海水里含有豐富的礦物質(zhì),如果把這些礦物質(zhì)提取出來(lái)的,單單鹽就可以達(dá)到3 770億噸、碘是820億噸、鉀有550億噸,是陸地資源量的37倍。
海洋還是一個(gè)龐大的基因資源庫(kù)。海洋里的生物種類具體有多少種,現(xiàn)在還沒有一個(gè)確切的數(shù)字,但據(jù)統(tǒng)計(jì)至少有20萬(wàn)種以上,其中海洋植物約2萬(wàn)種、海洋動(dòng)物約18萬(wàn)種,可以供人類利用的魚蝦貝藻每年有6億噸,海產(chǎn)品提供的蛋白質(zhì)約占人類食用蛋白質(zhì)總量的22%,這是一個(gè)非常重要的食物來(lái)源。
除了這些很傳統(tǒng)很常見的海洋生物以外,海底還存在著一個(gè)不大為人知的黑暗生物圈。2013年7月份,我國(guó)自行研制的“蛟龍”號(hào)7 000米載人深潛器在南海拍攝到海底冷泉噴口生物群中,就有密密麻麻的蟹和紫貝等。7 000米的海洋深處環(huán)境極端惡劣,那里缺氧,沒有陽(yáng)光,高壓、高溫,富含甲烷、有毒的重金屬元素等。然而在這么惡劣的環(huán)境里面,竟然有那么多生物在非??鞓返厣嬷?。這著實(shí)很令人吃驚,完全顛覆了人們傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)——萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。這些生物之所以能夠在那么惡劣的環(huán)境里面生長(zhǎng),那是因?yàn)樗鼈冇歇?dú)特的基因,有獨(dú)特的酶。所以生物學(xué)家可以將其開發(fā)利用,應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)用酶、生物冶金、生物修復(fù)等領(lǐng)域的新產(chǎn)品開發(fā),目前這個(gè)生物基因資源市場(chǎng)的潛力已經(jīng)達(dá)到30億美元。
海底的礦產(chǎn)資源也是種類多樣,濱海砂礦、油氣資源、天然氣水合物、多金屬結(jié)核、富鈷結(jié)殼等非常豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界海底天然氣水合物有1.1萬(wàn)億噸甲烷,是所有化石燃料中碳含量總和的2倍。多金屬結(jié)核資源主要分布在大洋盆地總儲(chǔ)量約15 000億~30 000億噸,僅太平洋表層1米沉積物中的結(jié)核就有1萬(wàn)多億噸。多金屬結(jié)核里面蘊(yùn)藏著多種金屬元素,就錳資源而言,就達(dá)到了2 000億噸。海洋蘊(yùn)含的潮汐能、海浪能、海流能、溫差能、鹽度差能等可再生能資源,可供開發(fā)利用的總量在1 500億千瓦以上,這些都等待著我們?nèi)ラ_發(fā)利用。
浩瀚無(wú)垠的海洋本身就是一個(gè)巨大的空間資源。廣闊的海洋可以用于運(yùn)輸,在港口可以建港口,發(fā)展臨港工業(yè)。如果是沙灘的話可以發(fā)展旅游業(yè),如果是泥灘的話可以進(jìn)行海水養(yǎng)殖,海底可以鋪設(shè)海底通訊電纜。
編織藍(lán)色海洋之夢(mèng)
我們所有的人打從娘胎開始就消耗地球上礦產(chǎn)資源。2011年,美國(guó)相關(guān)部門曾做過(guò)一個(gè)統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示每個(gè)美國(guó)人年均要消耗14噸的礦物金屬和燃料。美國(guó)是一個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家,而我們中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中,消耗的資源量應(yīng)該比這個(gè)數(shù)字還要大。
人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化是21世紀(jì)人類社會(huì)面臨的三大難題。目前,地球上有70億人口,每人每時(shí)每刻都在消耗資源,然而陸地資源是有限的,它們的形成需要非常漫長(zhǎng)的時(shí)期,而且是不可再生的,總有HStwk3jotQ2jwZJ5RnXOSA1kz0BxUAnKuT4y65oceDc=一天要被消耗完。重要的是,礦產(chǎn)資源與國(guó)家安全息息相關(guān),假如一個(gè)國(guó)家缺少某些礦產(chǎn)資源,國(guó)際關(guān)系又非常緊張的話,那么國(guó)家安全就會(huì)成問題。
因此,現(xiàn)在各國(guó)都開始向海洋拓展活動(dòng)空間,向海洋要資源。海洋不僅僅是生命的搖籃、氣候的調(diào)節(jié)器,同時(shí)還是一個(gè)資源的寶庫(kù)。地球本身就是一個(gè)藍(lán)色的水球,海洋面積占了地球面積的71.8%,如果這一塊龐大的空間,我們都不充分加以利用的話,那是非常不明智的。
國(guó)家非常重視海洋,為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó),實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng),出臺(tái)了越來(lái)越多的舉措與政策。
海洋科考苦樂相伴
豐富的海洋資源需要科學(xué)家去調(diào)查研究。2002年,韓喜球博士第一次參加了德國(guó)“流星號(hào)”的一個(gè)科考航次,在海上她作為沉積學(xué)家參與調(diào)查中美洲大陸邊緣海底天然氣水合物。2005年,她在太平洋航段和印度洋航段擔(dān)任首席科學(xué)家助理,這是非常大的一個(gè)壯舉,歷時(shí)297天,80 000多千米,也正是從這次科考開始,她的研究領(lǐng)域逐漸拓展到多金屬硫化物。2007年,在大洋第19航次科考中,她在西南印度洋脊發(fā)現(xiàn)了首個(gè)海底“黑煙囪”,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人在這個(gè)領(lǐng)域零的突破。2010年,作為大洋21航次第7航段的首席科學(xué)家,在西南印度洋她發(fā)現(xiàn)了硫化物區(qū),這個(gè)礦區(qū)也已經(jīng)被記入了國(guó)際的一個(gè)硫化物數(shù)據(jù)庫(kù)里面。2012 年初夏,作為首席科學(xué)家,她執(zhí)行了具有開創(chuàng)性的大洋24航次,調(diào)查西北印度洋硫化物資源,獲得了豐碩的調(diào)查成果。
看似神秘和刺激的大洋科考背后,有著道不盡的艱辛。在海上工作不比陸地上,在茫茫大海上,一切困難都要靠自己去克服。在陸地上我們實(shí)驗(yàn)室一個(gè)什么東西用完了可以隨時(shí)去買,而在海上儀器壞了都得自己想辦法修。一條科考船在海上工作一天光消耗的油,如果是快速航行的話就要30噸,一般都要十幾二十幾噸的油,船在大洋上每一天的考察費(fèi)用就高達(dá)二三十萬(wàn),因此韓喜球和她的團(tuán)隊(duì)在海上都是分秒必爭(zhēng)。在海上調(diào)查一個(gè)航段一般是30~40天,而且一般要求要連續(xù)參加兩個(gè)航段,一般會(huì)有3個(gè)月在船上,這個(gè)是比較高強(qiáng)度的工作。在海上科考經(jīng)歷到狂風(fēng)巨浪,更是家常便飯。
海洋科考雖然辛苦,但韓喜球博士也感受到了其中的樂趣。她說(shuō),他們常把大洋科考比做一個(gè)流動(dòng)的大學(xué),因?yàn)樗械膮⑴c人員來(lái)自全國(guó)各高校和科研院所,甚至有一些著名的專家,他們會(huì)定期地舉行一些學(xué)術(shù)沙龍,進(jìn)行一些討論。逢年過(guò)節(jié)的時(shí)候,他們也會(huì)搞一些聚會(huì)。這些,都給艱辛而枯燥的大洋科考生活增添了歡樂和溫馨。樂觀的韓博士說(shuō),在海洋上科考,還能欣賞到城市里欣賞不到的風(fēng)景,能觀察到數(shù)千米深海底生命活動(dòng)的景象。在她看來(lái),這是一份非常有趣而值得投入的工作。
美妙的海底世界探寶給她帶來(lái)了無(wú)限的興奮感、成就感和自豪感。我國(guó)在東北太平洋擁有一塊“多金屬結(jié)核礦區(qū)”,這里面礦區(qū)采出來(lái)的錳結(jié)核可以開采20年。2010年,我國(guó)向國(guó)際海底管理局提出了礦區(qū)申請(qǐng),2011年獲得了批準(zhǔn)。在西南印度洋脊,我國(guó)是第一個(gè)取得海底礦區(qū)的國(guó)家。2012年提出了申請(qǐng),2013年獲得了批準(zhǔn),在西太平洋有3 000平方公里的礦區(qū)。
她說(shuō),這些只是我們暫時(shí)取得的成績(jī)。要想將海洋完全地探索完,那是一個(gè)遙遙無(wú)期的事業(yè),需要永恒的投入,需要有一個(gè)永恒的信念來(lái)做這個(gè)事業(yè),至少在我們這一代,甚至我們能夠眼見的幾代人都是不可能完成的一個(gè)事業(yè)。
與海洋科考共成長(zhǎng)
工作20年以來(lái),伴隨著我國(guó)的大洋事業(yè),韓喜球博士先后5次參加國(guó)外科研機(jī)構(gòu)組織的科考航次,9次參與組織領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)大洋航次,航跡已遍及全球三大洋、墨西哥灣、中美洲大陸邊緣和我國(guó)南海。
她熱愛海洋,同時(shí)因?yàn)楹Q?,她也意外收獲了許多。她把握住了海底多金屬結(jié)核、富鈷結(jié)殼資源、熱液硫化物資源和天然氣水合物資源這些國(guó)際海洋科研的前沿?zé)狳c(diǎn),成為國(guó)內(nèi)外少數(shù)的同時(shí)涉足研究這4種海底資源并取得突出成果的專家。2007年,她擔(dān)任首席科學(xué)家助理在西南印度洋中脊成功發(fā)現(xiàn)了海底“黑煙囪”(熱液活動(dòng)區(qū)),實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人在該領(lǐng)域“零”的突破,并填補(bǔ)了國(guó)際上在超慢速擴(kuò)張洋中脊發(fā)現(xiàn)海底“黑煙囪”的空白;她領(lǐng)航第3航段戰(zhàn)狂風(fēng)斗惡浪橫渡印度洋,沿洋中脊發(fā)現(xiàn)了4個(gè)新的熱液活動(dòng)區(qū),并獲得了大量調(diào)查資料和巖礦樣品;2010年,她領(lǐng)航大洋第21航次第7航段期間,又在西南印度洋中脊發(fā)現(xiàn)多個(gè)熱液活動(dòng)區(qū)和一個(gè)大型多金屬硫化物礦床,她把此處命名為“玉皇山”,從此這座杭州名山載入了國(guó)際洋中脊調(diào)查研究的史冊(cè)。