海洋

陳夏法

海洋是一切生命的搖籃，也是人類的共同遺產(chǎn)；海洋不僅影響著人們的生活，人們的生活也影響著海洋。為此，聯(lián)合國把每年的7月18日定為“世界海洋日”。海洋科學(xué)家更是提出：21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，是世界各國按照《聯(lián)合國海洋法公約》的規(guī)定實(shí)施和平利用海洋的新時代。

不久前，鳳凰號探測器登陸火星并在那里發(fā)現(xiàn)了水冰的痕跡，人們?yōu)榇伺d奮不已。因?yàn)椋挥兴攀股拇嬖诔蔀榭赡埽挥兴攀菢?gòu)成生命的奇妙物質(zhì)。飲水思源，海洋對人類社會及自然界有著重大的影響。人類社會發(fā)展的歷史進(jìn)程，一直與海洋息息相關(guān)。浩淼的海洋約占地球面積的71％，而且是一塊幾乎未被人類開墾的“處女地”，于是人類開始把視線移向了蔚藍(lán)色的海洋。自上世紀(jì)80年代以來，科學(xué)家在加速海洋資源調(diào)查的同時，也努力尋找著開發(fā)利用海洋的新技術(shù)。人們的目光已經(jīng)瞄準(zhǔn)海洋的生物、礦物和能源三大資源。

海洋生物資源

根據(jù)近些年的詳細(xì)調(diào)查，海洋里的動物大約有18萬種，植物約2萬種。這些豐富的海洋生物可為人類社會提供食物、藥物和工業(yè)原料。其中已被人類開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價值較大的魚類有400多種，貝類和甲殼類近百種，藻類70多種，僅占海洋生物種屬的一小部分。目前，這些野生海產(chǎn)品的年捕撈量可達(dá)2億噸以上，大約可生產(chǎn)2000多萬噸蛋白質(zhì)食品，對緩解人類食品短缺和補(bǔ)充人體營養(yǎng)起著舉足輕重的作用。近幾年來，在南北極的科學(xué)考察發(fā)現(xiàn)，極區(qū)海域的漁業(yè)資源極為豐富，特別是南極海域的磷蝦資源，如加以合理開發(fā)，每年可捕撈近億噸。更令人驚喜的是，近年來的深海考察發(fā)現(xiàn)，一直被認(rèn)為是生命極限區(qū)(水深600米以下)的深海底也有生物存在。沃爾什和皮卡爾兩位探險家乘坐深潛器到達(dá)1.1萬米深的馬里亞納深海溝底時，看到了30厘米長、15厘米寬的扁魚以及3厘米長的蝦；另外的科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)7米長的大型蠕蟲，直徑達(dá)10米的巨蛤和一些微生物；1994年，“阿爾文”深潛器在2800米深的海底發(fā)現(xiàn)寬達(dá)6～7.3米的巨蟹。這一發(fā)現(xiàn)，說明海洋里的生物資源目前難以估量，其開發(fā)前景十分廣闊。

隨著海洋科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類已經(jīng)開始在海洋里“放牧”，從而給人類的食物源帶來了生機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)。1995年全世界共放牧了100億尾海洋經(jīng)濟(jì)魚，回捕量已達(dá)到1000多萬噸。而目前放養(yǎng)在潮間帶灘涂上的經(jīng)濟(jì)貝類，回捕量更是高得驚人，淺海網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)也正在蓬勃發(fā)展，并獲得了好收成。海上人工養(yǎng)殖逐步走上了正軌，人類已從海上“獵人”轉(zhuǎn)業(yè)為海上“牧民”。

海洋礦物資源

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每位城市居民一生中將需要約0.5噸鉛、0.5噸鋅、2噸鋁和4.5噸鋼鐵。現(xiàn)代世界幾乎沒有一個國家不需要進(jìn)口任何礦物。人類社會越向文明發(fā)展，所需要的礦物種類和數(shù)量也越大。現(xiàn)在陸地上的礦井越掘越深，開采的礦物品位越來越低，而價格卻愈來愈高。原因是陸地上的礦物資源大多只能維持半個世紀(jì)，特別是稀有金屬，現(xiàn)已接近枯竭。

但海底礦物資源卻極為豐富。我國國家海洋局第二海洋研究所先后多次對太平洋海底進(jìn)行了錳結(jié)核(多金屬礦)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在3000～6000米深的大洋底分布有銅、鈷、鎳、鐵、錳、鋅、金、銀等多種金屬礦，總產(chǎn)量達(dá)3萬億噸。僅太平洋海床表層就含有錳4000億噸，是陸地的400多倍；鎳164億噸，是陸地的1000多倍；鈷580億噸，是陸地的5000多倍；銅88億噸，是陸地的88倍。而這些多金屬礦還以每年1000萬噸的速率在增加，而海床之下的各種金屬礦更是無法估量。

更誘人的是海底的油氣資源，目前還無法估算出是陸地的多少倍，僅北極(北冰洋)海底，石油儲量就達(dá)1000多億桶。更可觀的是，北冰洋遼闊的大陸架上每立方千米的沉積物都擁有同中東地區(qū)相媲美的石油潛力，展示了誘人的未來資源前景。

其實(shí)，海洋里的溶解礦物質(zhì)資源也同樣不可低估。據(jù)海洋科學(xué)家初步測算，在全球海洋中的14億立方千米海水中，溶解有5億億噸鹽類，這些鹽類中含有80多種人類不可缺少的元素，可提取的元素主要有氯化鈉、鎂、鉀、溴和碘等。據(jù)估算，海水中約儲有2100萬億噸鎂、137億噸鐵和鉬、50億噸鈾、27億噸鎳和錳、7億噸鈷、4億噸銀、500萬噸黃金和大量的鉀、溴、碘等等。也就是說，在一立方千米海水中，含有3750萬噸可提取的固體礦物質(zhì)，價值10億美元。由此可見，只要人類掌握了開發(fā)海洋的高技術(shù)，海洋將為人類提供豐厚的礦物資源。

海洋潛在能源

現(xiàn)代科學(xué)家十分驚喜地發(fā)現(xiàn)，海洋里的潛在能源是永遠(yuǎn)也不會枯竭的。地球的自轉(zhuǎn)，日月的天體引力，使海水潮起潮落，海流永不停歇，這就為人類提供了一部最大的天然永動機(jī)：潮汐能、波浪能、海流能、海水熱能……

就潮汐能利用而言，在科技高度發(fā)展的今天，潮汐發(fā)電并不神秘。在海灣或感潮河口修筑大壩，當(dāng)潮漲潮落時，潮水進(jìn)出水庫，推動水輪機(jī)，由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。與其他水力發(fā)電和火力發(fā)電相比，潮汐電站具有不受枯水、豐水影響，不需要燃料，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。世界上最早利用潮汐發(fā)電的是1912年德國建成的布姆潮汐電站。1966年，法國在布列塔尼半島建成朗斯河口潮汐電站，最大潮差13，5米，壩長750米，年發(fā)電量5億度。1986年，我國在浙江樂清灣建成的江廈潮汐電站，裝機(jī)總?cè)萘?200千瓦，年發(fā)電量1000余萬度，其規(guī)模是我國最大的，在世界上僅次于法國朗斯電站和加拿大安娜波立斯電站，居第三位。目前，潮汐發(fā)電僅僅是一個起步。根據(jù)海洋科學(xué)家預(yù)測，全世界可開發(fā)利用的潮汐能(僅指可攔壩利用潮差發(fā)電的港灣峽道地區(qū))就有每小時5×10⁹千瓦，波浪能每小時1010千瓦(接近當(dāng)今世界電消費(fèi)量)，海洋熱能達(dá)每小時1014千瓦，還有鹽度差能、海流能……人類一旦開發(fā)利用“海洋永動機(jī)”，其能源將是取之不盡、用之不竭的。

但要開采海底和海水中的資源，就必須發(fā)展海洋高科技。值得慶幸的是，海洋科學(xué)家們正在把海洋科技與超導(dǎo)技術(shù)“聯(lián)姻”。就海底礦物資源來說，目前除石油和天然氣可以通過油氣管道直接開采外，其他礦物如錳結(jié)核等礦石均需用深海開采機(jī)開采。但由于目前還無法解決水下的動力源，難以在深海進(jìn)行開采作業(yè)。一旦采用超導(dǎo)技術(shù)，以其無電能損耗和特大電流等特性，只需幾只電瓶就可以滿足在深海長時間工作的需要，使海底礦藏開采得以順利進(jìn)行。

至于海水中的溶解物質(zhì)，僅鈾一項(xiàng)，就足以令人驚嘆。鈾是重要的核元素，如果讓它通過核反應(yīng)燃燒，那么海洋里的鈾所釋放的能量相當(dāng)于300個地球海域那樣大的油庫燃燒的能量。但要從海洋里提取這些核能元素又談何容易，需要通過大量的海水處理程序，比起沙里淘金不知要難多少倍。如果采用超導(dǎo)磁分離技術(shù)就可使海水中不同的物質(zhì)各走各的通行道，就像我們按交通規(guī)則，人走人行道，車走車行道；又猶如“紅綠燈”令行禁止，做到只對某種元素開“綠燈”，從而順利地獲取鈾元素。

可以肯定地說，人類社會的未來發(fā)展，必將越來越強(qiáng)烈地依賴于海洋的開發(fā)利用。21世紀(jì)就是人類全面開發(fā)利用海洋的新世紀(jì)。

責(zé)任編輯龐云

世界海洋日的由來

為了讓人們認(rèn)識到海洋、海洋環(huán)境、海洋資源和海洋持續(xù)發(fā)展的重要性，1994年12月，聯(lián)合國在其第49屆大會上通過了一項(xiàng)由102個成員國發(fā)起的決議，宣布1998年為“國際海洋年”。

隨后，在1997年7月召開的聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學(xué)委員會第19屆大會上，又一致決定將“海洋——人類的共同遺產(chǎn)”作為98國際海洋年的主題。從這以后，每年的7月18日便被確定為“世界海洋日”。