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北极探宝:瀛海探经汪品先科学人文随笔

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:一旦海冰减少到通航成功,北冰洋就不再是个宁静世界,一个北极探宝的高潮必将兴起。北冰洋的前景,正在吸引不少国家提出科技计划,而2007至2008年的第四次国际极地年,更将北极的探测推向高潮。正在“振兴华夏”声中的中华儿女,能不能大幅度加强北极探测,在人类开发北冰洋的历史性壮举中作出自己的贡献,这是当代中国面临的挑战之一。

北极探宝:瀛海探经汪品先科学人文随笔

一旦海冰减少到通航成功,北冰洋就不再是个宁静世界,一个北极探宝的高潮必将兴起。这里首先是海底的油气资源,早就估计北冰洋海底蕴藏的油气资源当占全球储量的1/4,而极地深钻井揭示富含有机质的地层,又进一步展示北冰洋能源宝库的前景。除了石油之外,最近的海底探测,又揭示北冰洋新的资源潜力:洋中脊的热液系统。

世界洋底连绵伸展着6万千米的大洋中脊,这是大洋的板块分界,是新生大洋壳形成的地方,也是地球深部的物质和能量通过热液活动进入地球表层系统的窗口。北冰洋底现在还活动的洋中脊,就是前面说到的加克海脊(Gakkel Ridge,图4)。大洋中脊产生新洋壳,也就是海底扩张的过程,但是扩张有快慢之别:快的如东太平洋,每年扩张10至20厘米,是深海热液首次发现的地方;而北冰洋的加克海脊扩张特别慢,一年不过0.6至1.3厘米,但是这个“超慢速扩张”的中脊也有热液活动的迹象。[19] 2008年8月初,瑞士科学家在北冰洋73°N处水深2 400米的洋中脊,发现热液活动形成的“黑烟囱”,有300℃高温的热液喷出。这是世界上最高纬度海底发现的热液喷出口,也是从“超慢速扩张”洋中脊第一次找到黑烟囱。

热液口的“黑烟囱”附近,是金属硫化物大型矿床的形成地,其中有铁、铜、锌、铅、汞、钡、锰、银等硫化物矿产,甚至还有原生的自然金。热液口附近还是特殊的“黑暗食物链”发育地,其中的生物依靠的能源不是太阳光,而是地球内部能量,是新一代生物资源、基因资源的探索对象。北冰洋洋底就像一个正在打开的龙宫宝藏,石油、热液等种种资源,等待着人类的勘探与开发。与几百年前不同,今天海上的国际之争通常以科技竞争的形式出现。北冰洋的前景,正在吸引不少国家提出科技计划,而2007至2008年的第四次国际极地年,更将北极的探测推向高潮。一个实例是德国提出的“北极之光(Aurora Borealis)”号超大型破冰钻探船,该船长190米,可以在水深5 000米处钻进海底1 000米,专门用来探测北冰洋海底资源,建议由欧盟联合建造,2007—2011年准备,2012年建造,2014年使用。

可以设想:一个汽笛争鸣、商机盎然的北冰洋,有可能在一二十年里出现。无论北冰洋周围的国家如何在海上划界,总会有一大片国际海底留出来归全人类所有,供世界共同开发。自从1999年以来,我国已经多次组织北冰洋考察,2004年又在斯瓦尔巴德地区建立北极科考站——黄河站,我们的“雪龙”号现在也正在北冰洋执行第三次北极考察。正在“振兴华夏”声中的中华儿女,能不能大幅度加强北极探测,在人类开发北冰洋的历史性壮举中作出自己的贡献,这是当代中国面临的挑战之一。

(本文原载《自然杂志》2008年,30卷5期)

【注释】

[1]Jakobsson M.,Hypsometry and volume of the Arctic Ocean and its constituent seas[J].Geochemistry,Geophysics,Geosystems,2002,3,(5),doi:10.1029/2001GC000302.

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[5]Brinkhuis H.,Schouten S.,Collinson M.E.,et al.Episodic fresh surface waters in the Eocene Arctic Ocean[J].Nature,2006,411:606-609.

[6]Sluijs A.,Schouten S.,Pagani M.,et al.Subtropical Arctic Ocean temperatures during the Palaeocene/Eocene thermal maximum[J].Nature,411:610-613.

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[19]Edmonds H.N.,Michael P.J.,Baker E.T.,et al.,Discovery of abundant hydrothermal venting on the ultraslow-spreading Gakkel ridge in the Arctic Ocean[J].Nature,2003,421:252-256.

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