汪品先《从海底看地球》报告


 
从海底看地球的平台:建立海底观测网
 
回顾科学发展历史,观测地球系统有三个平台:第一个平台是在海面和地面的观测,第二个平台是在空间通过遥测遥感来观测地球,第三个平台是人类潜到海底,到海底进行观测,即建立海底观测网。
 
海底不仅向上可以观测水层、向下可以观测地球内部,而且是观测海洋最安全的去处——不受海洋风浪、能源等限制,能长期连续实时原位地观测海底以下地震、地壳内流体和生物等活动。
 
随着技术水平的不断提高,在海底设立观测网已经标志着海洋科学的新阶段:从船上的“考察”发展到在海洋内部的“观测”。
 
据汪品先介绍,美国的海底观测始于冷战期间的军事需求。冷战结束后,这项技术转为民用,被科学家用来监测海底的地震波和鲸鱼群的活动与迁移。自上世纪90年代至今,美国从近岸浅海海底观测站开始,至今已在几千米的深海海底建造了用上千公里光电缆连接的海底观测网。目前,海底观测计划正在发达国家积极推行。
 
汪品先表示,这是海洋科学的一场革命性变化:不再是从海里采样送到实验室分析,而是把实验室送进海里去。通过声学设备、水下质谱仪、微型基因组探头以及海底井下实验装置、海底化学与生物学实验室等,来监测海底地震,观测“海底下的海洋”及其生物地球化学过程,实现原位实时的观测,从而改变人类与海洋的关系。
 
汪品先在报告中还提到对海底甲烷渗漏的观测——这种应用在墨西哥湾海底井喷事件发生后变得尤为突出。随着世界深海采油量的日渐增多,如何保证它的安全已成为无法忽略的问题。为保障海底采油的安全、检测海底井下碳积存,美国和挪威正在实施海底油田长期观测项目,包括海底井下连续观测和海底连续地震观测等。汪品先强调,对海底甲烷渗漏的观测也是深海观测的重要任务,我国亦应加强这方面的部署。
 
2009年春,东海小戢山已建成我国第一个小型海底观测试验站,这标志着我国迈出了海底观测系统建设从无到有的第一步,现在正期盼着“十二五”期间国家的海底观测网建设计划。
 
向深海进军!
 
“我国的海洋事业正在经历郑和下西洋六百年来最好的时机,我们现在确实要向深海进军了!”汪品先兴奋地说。
 
今年8月,56位院士向国务院领导提出建议,要争取设立深海科学工程专项。其中提出,从“十二五”开始,建造我国自己的深海钻探船、海底观测网、深潜设备等一系列深海高新技术装置,同时建设科学和技术相结合的深海基地。这引起了国务院领导的高度重视。
 
同时,国家自然科学基金委最近批准的“南海深海过程演变”重大研究计划,也将于2011年1月1日正式启动。该计划预计用时8年,政府投入1.5亿元人民币。
 
汪品先说:“该计划从现代过程和地质记录入手,解剖一个边缘海的发育史。通过对地球物理与地球化学的研究,构筑其生命史的‘骨架’;通过对深海沉积学与古海洋学的研究,来研究其生命史的‘肉’;通过对生物地球化学的研究,来研究其生命史的‘血’。我们希望构筑一部‘有血有肉’的南海历史。”
 
“然而深海和海底研究绝不是海洋地质一家的‘专利’,它是海洋科学各个学科共同发展的新天地,也是发展地球系统科学的捷径。中国地球科学的‘海、陆、空’三军当中,‘海军’起步最晚,我们只有另辟蹊径,争取超水平发挥,才能符合我国发展的需求,才能与国际潮流同步。”汪品先说。


尹宏 刘彬 廖洋 科学时报





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