走向深藍，探尋海底的奧秘

韓喜球

“在深海里，存在一個黑暗生態(tài)圈，這里沒有陽光，卻繁衍著大量的微生物，孕育著另一片生命的綠洲！”

浩瀚的宇南固然廣闊，波瀾起伏的大海更加氣勢磅礴！我們?yōu)槭裁匆剿骱Ｑ螅看蠹抑溃?1世紀人類社會面臨著三大難題：人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化。全球每年凈增人口約7700萬，預計2025年地球人口將達到80億。我們每時每刻，都在消耗地球上的礦產資源。據統(tǒng)計（2011年），每個美國人年均消耗約19噸礦物、金屬和燃料，一生（按照78歲）平均需消耗約1500噸。當前，全球人口已經突破了70億，若按人均年消耗10噸資源估算，每年需要在地球上開礦700億噸！一個個觸目驚心的數(shù)字，成為人類巨大的挑戰(zhàn)。而另一邊的海洋，卻是資源的寶庫、人類活動的新空間！

海洋里面有些什么呢？

首先是海水資源。海水的平均鹽度為35%，溶解有80多種元素，可以提取的就有50多種，礦物質總量達5x1016噸。當前，從海水中提取淡水、食鹽、鎂及化合物、溴等已形成工業(yè)規(guī)模，重水、芒硝、石膏和鉀鹽的生產也有一定的規(guī)模，鈾和碘等化學資源開發(fā)利用更是成熟的技術。可以說，海洋“探礦”已在路上。

另一種豐富的資源，當屬豐富的海洋生物和基因資源。海洋生物約有20萬種以上，海洋植物約2萬種，海洋動物約18萬種。每年有6億噸可供人類利用的魚類、蝦類、貝類、藻類等。

海底里的黑暗生態(tài)圈

我們知道，地球上的生物離不開太陽，時時刻刻、分分秒秒吸收著來自太陽的能量。也就說，我們地球上的生物生活在陽光生物圈里。在這里，植物通過光合作用，把無機碳（CO2）固定，轉化為有機碳，如葡萄糖、淀粉等，形成了一個復雜的生物鏈、生物圈。由于依賴陽光，在水深小于50米的大陸架淺海區(qū)，生物量和密度最大，但隨著深度的增加，生物量顯著減少，到深海大洋，生物數(shù)量更是顯著降低。

然而，在深海里存在著一個黑暗生態(tài)圈。比如，在海底熱液噴口和冷泉噴口等處環(huán)境極端惡劣，這里高壓、缺氧，這里富含甲烷、硫化氫和重金屬，但這里沒有陽光，卻存在著生命的綠洲，這里繁衍著大量的微生物，組成了一個黑暗的生物圈。在這里，萬物生長可以不靠太陽。這里的初級生產者是細菌和古菌，初級能量來源于細菌和占菌通過氧化環(huán)境中的硫化氫和甲烷獲得化學能來還原CO2，制造有機物。也就是說，在黑暗生物圈里，存在的是基于化能合成的食物鏈。

海底還有哪些礦產資源？

先來了解一下海洋區(qū)域的劃分，我們的海洋可劃分為大陸架、大陸坡、洋盆以及海嶺。在各個區(qū)域存在著不同種類或者不同量級的礦產資源。大家知道的“可燃冰”，也叫天然氣水合物.被稱為21世紀的新能源，這是水和天然氣分子（以甲烷為主）在高壓、低溫條件下形成的固態(tài)化合物。世界海底天然氣水合物約含有1.1萬億噸甲烷，是所有化石燃料，包括煤、石油和天然氣中碳含量總和的2倍。

另一種是多金屬結核，主要分布在4000～5000m的大洋盆地。世界深海底結核總儲量約15000～30000億噸，僅太平洋表層1m沉積物中的結核就有1萬億噸，從中可提取錳2000億噸、鎳90億噸、銅50億噸、鈷30億噸，分別相當于其在陸上儲量的200、120、15和1250倍。

第三種是富鈷結殼，其主要分布在與海山上，含Mn、Fe、Cu、Co、Ni等多種金屬，其鈷含量遠高于多金屬結核和陸地鉆礦，同時富集鉑族貴金屬元素。

另外就是多金屬硫化物，主要分布于海洋中脊和弧后盆地擴張中心，為高溫含礦熱液與周圍海水混合后快速沉淀的產物。主要由磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和黃銅礦等硫化物組成，富含金銀鉑等貴重金屬元素。

海洋探測的奧秘

深海資源如此豐富，我們要去探測可燃冰，去尋找海底礦產，尋找海底煙囪。第一步則是要繪制出海底地形圖。目前采用聲吶探測，即在船上用聲吶測出哪里深哪里淺，進而繪制海底地形圖。第二步探測海水中的熱液異常。第三步則近底觀察。第四步進行地質取樣。2017年2至4月，中國大洋38航次第一航段，乘蛟龍?zhí)栞d人深潛器遨游印度洋洋底，觀察到了海底“黑煙囪”。在臥蠶1號熱液區(qū)，發(fā)現(xiàn)了17處活動煙囪和煙囪群，8處非活動煙囪群。

可以說這些發(fā)現(xiàn)只是海底小小的一部分，海洋這么大，還有更多奇形怪茂，更多謎底和奧秘，需要我們更多人、投入更多時間、精力去探索！（編輯/任偉）