第四節(jié)　海洋——人類21世紀(jì)的科技寶藏

強(qiáng)于世界者必勝于海洋，衰于世界者必先敗于海洋。

——古代中國名言

茫茫大海，曾激起無數(shù)人的遐想和向往，唐代浪漫主義大詩人李白曾以“海漫漫，直下無底旁無邊，云濤煙浪最深處，人傳中有三仙山，山上多云不死藥，服之化羽為天仙?！北磉_(dá)了人們向往大海的愿望。

在人類賴以生存和發(fā)展的宇宙幸運(yùn)之舟——地球上，陸地面積僅占總面積的29%，而海洋則占到71%。

（一）豐富的海洋資源

21世紀(jì)是“海洋世紀(jì)”，是人從陸地大步走向海洋和開發(fā)利用海洋的時代。海洋是生命的搖籃，風(fēng)雨的故鄉(xiāng)，也是人類發(fā)展所依賴的食物、礦產(chǎn)、動能及空氣、淡水的源地。海洋環(huán)境的發(fā)展變化與人類社會息息相關(guān)。因此，當(dāng)前是喚起全人類關(guān)注海洋的新時代，這不僅是說地球上最早的生物出現(xiàn)在海洋，而且指目前地球上80%的生物資源也在海洋中。

圖11-11　茫茫的大海

圖11-12　海洋面積占71%的地球

（1）海洋生物資源

至少30億年前，地球上最早的生命就已在海洋的世界里誕生了。最早出現(xiàn)的是原核生物，后來發(fā)展到真核生物。在5.7億年前，海洋中開始出現(xiàn)各種動植物。大約1.3億年后，各種動植物開始向陸地遷移，開始了陸上動植物的進(jìn)化。今天地球上約有100萬種動物，40萬種植物和10萬種微生物。海洋生物20萬余種。有人計(jì)算過，在不破壞生態(tài)平衡的條件下，海洋每年可提供30億噸水產(chǎn)品，能夠養(yǎng)活300億人口。但科學(xué)家們指出，海洋中實(shí)際存在的生物種類可能比目前已知的要多得多。他們預(yù)計(jì)，到2010年“海洋生命普查”計(jì)劃完工時為止，也許可以發(fā)現(xiàn)總共約200萬種的不同海洋生物。在海洋水產(chǎn)品中，人們吃得最多的是魚類。全世界有魚類2萬多種，中國海域約有2000種。世界漁場大多分布在大陸架。

圖11-13　海洋中的魚

（2）海洋礦產(chǎn)、化學(xué)資源

廣闊無垠的海洋是自然界賜予人類的一個巨大的資源寶庫。據(jù)科學(xué)家測定：海底蘊(yùn)藏有巨量的多金屬結(jié)核，其中，錳含量約2000億噸，大體相當(dāng)于陸地儲量的40～1000萬億立方米；海底磷礦、硫化礦、砂礦亦很豐富；海洋的潮汐能、海浪能、海流能、海水熱能等可再生能源的理論儲量約為1500億千瓦，其中可開發(fā)利用的約70多億千瓦，相當(dāng)于目前發(fā)電總量的十幾倍；海水中含有大量化學(xué)元素，可提取的元素包括鈾、氘、氚等80余種。

錳結(jié)核是海洋中最重要的資源。它含有30多種金屬元素錳25%，鐵14%，鎳1.9%，銅0.5%，鈷0.4%。這種團(tuán)塊是以巖石碎屑，動、植物殘骸的細(xì)小顆粒，鯊魚牙齒等為核心，呈同心圓一層一層長成的，像一塊切開的蔥頭。由此被命名為“錳結(jié)核”，又稱它為多金屬團(tuán)塊。錳結(jié)核廣泛地分布于世界海洋2000～6000米水深海底的表層，而以生成于4000～6000米水深海底的品質(zhì)最佳。錳結(jié)核總儲量估計(jì)在30000億噸以上。其中以北太平洋分布面積最廣，儲量占一半以上，約為17000億噸。錳結(jié)核密集的地方，每平方米面積上有100多公斤，簡直是一個挨一個鋪滿海底。錳結(jié)核的大小尺寸變化也比較懸殊，從幾微米到幾十厘米的都有，重量最大的有幾十公斤。錳結(jié)核不僅儲量巨大，而且還會不斷地生長。生長速度因時因地而異，平均每千年長1毫米。以此計(jì)算，全球錳結(jié)核每年增長1000萬噸。

它的物質(zhì)來源，大致有四方面：一是來自陸地，大陸或島嶼的巖石風(fēng)化后釋放出鐵、錳等元素，其中一部分被海流帶到大洋沉淀；二是來自火山，巖漿噴發(fā)產(chǎn)生的大量氣體與海水相互作用時，從熔巖搬走一定量的鐵、錳，使海水中錳、鐵越來越富集；三是來自生物，浮游生物體內(nèi)富含微量金屬，它們死亡后，尸體分解，金屬元素也就進(jìn)入海水；四是來自宇宙，有關(guān)資料表明，宇宙每年要向地球降落2000～5000噸宇宙塵埃，它們富含金屬元素，分解后也進(jìn)入海水。一般認(rèn)為是沉降于海底的各種金屬的氧化物，以帶極性的分子形式，在電子引力作用下，以其他物體的細(xì)小顆粒為核，不斷聚集而成。這個理論也有不能自圓其說之處。錳在海水中的含量并不算多，為什么卻會在錳結(jié)核中獨(dú)占鰲頭呢？錳結(jié)核的成因有待繼續(xù)研究。

研究試驗(yàn)的錳結(jié)核開采方法也有許多種。比較成功的方法有鏈斗法、水力升舉法和空氣升舉法等幾種。鏈斗式采掘機(jī)械就像舊式農(nóng)用水車那樣，利用絞車帶動掛有許多戽斗的繩鏈不斷地把海底錳結(jié)核采到工作船上來。1982年《聯(lián)合國海洋法公約》第十一部分規(guī)定：公海大洋礦物資源的一切權(quán)利屬于全人類，由聯(lián)合國海底管理局代表行使這些權(quán)利。海岸帶砂和礫石由各種途徑進(jìn)入海洋的泥沙和塵埃中包含有各種不同的元素。不同成分的塵埃顆粒，密度、比重不同，粒徑大小不同，扁、圓形狀也有差別。這些特征各異的礦物碎屑，在波浪、海流作用下，分別聚集沉積在一起，就形成了海濱砂礦床。

海濱砂礦最為大宗的是建筑用砂和礫石。這是因?yàn)樗鼈兪怯沙Ｒ姷钠胀◣r石碎屑生成的。70年代以來，世界每年開采海濱建筑用砂和礫石的價值，也在2億美元以上。為了保護(hù)海岸穩(wěn)定和環(huán)境的優(yōu)美，海砂、礫石也不是可以隨意開采的。較為稀少而價值甚高的海濱砂礦有：金紅石、鉆石、獨(dú)居石、石榴石、鈦鐵砂、鈮鐵砂、鉭鐵砂、磁鐵砂、鉻鐵砂、錫砂、磷釔砂、金砂、鉑砂、琥珀砂、金剛砂、石英砂等等，真是琳瑯滿目，多不勝數(shù)。大海就像一個粉碎機(jī)和分選機(jī)，日夜不停地加工制造富含各種金屬和非金屬的細(xì)砂，并把它們按種類聚集在一起，形成可供人類開發(fā)利用的礦體。

此外，浩瀚的海洋空間也正引起人類越來越大的興趣，除了傳統(tǒng)上作為海上通道之外，工程師們正在開拓新的利用領(lǐng)域，包括建設(shè)海上城市、海上機(jī)場、海下橋梁、海底隧道、海底倉庫等，以期拓展人類生存的空間。同時，海水本身也是一種重要資源，它不僅可以通過脫鹽處理變成淡水，還可以直接用于工業(yè)冷卻、印染、清潔、消防，甚至將來有可能用于農(nóng)業(yè)灌溉。

（二）海洋技術(shù)

海洋技術(shù)是一種開發(fā)利用海洋資源的技術(shù)體系，是當(dāng)代新興的科學(xué)技術(shù)部門之一。從當(dāng)代海洋技術(shù)的發(fā)展來看，當(dāng)前主要集中在海洋探測技術(shù)、海洋資源開發(fā)技術(shù)兩部分。海洋探測技術(shù)包括海面、海底測控技術(shù)，其目的是探明海洋資源的分布狀況，為海洋資源的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。海洋資源開發(fā)技術(shù)主要包括海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)、海洋生物資源開發(fā)技術(shù)、海洋化學(xué)資源開發(fā)技術(shù)和海洋能源開發(fā)技術(shù)。

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【思考題】

海洋中含有哪些主要資源？