挺进“深蓝”

  • 来源:中国报道
  • 关键字:南海,南海,作用
  • 发布时间:2024-11-26 20:57

  在立足南海的同时,我国积极走向三大洋、探索南北极,在国际海洋界发挥越来越大的作用。

  文 | 《中国报道》记者 张利娟

  全球海洋平均深度约3680米。海平面200米以下水深的黑暗海域被称为深海,所以大洋95%是永恒的黑暗。暗黑的深海是地球上重要的战略空间,孕育着新的重大科学发现,是21世纪海洋高新技术发展和应用的重要领域。

  在南海科考不断取得新成就的基础上,不断深化南海研究,拓展大洋和极地研究,发展战略性前沿技术,攻克急需的关键技术,推进国际合作……我国海洋事业正日益向海洋深处挺进。

  从深海出发建立地球系统科学的

  “中国学派”

  大洋钻探作为全球地球科学和海洋科技领域规模最大、历时最久、成就最显著的国际大科学计划,已有55年历史,凝聚了世界最高水平的海洋科技力量,22个国家共同参与其中。然而,在经过了55年大洋钻探后,世界大洋仍然留下了大片的空白。

  用曾主持国际大洋钻探IODP第368航次和南海“深海勇士”号载人深潜航次的中国科学院院士、同济大学教授翦知湣的话说:即使已经钻探的站位,也往往只打到“头皮”,比如“巨型火成岩省”。因此,掌握大洋钻探的领导权,标志着一国的深海科技创新走到了世界最前列,也意味着把握了海洋科技竞争的主导权。

  2020年10月,以美国和欧洲为主、包括中国10多位科学家在内的全世界650多名科学家共同撰写的《面向2050年的科学框架》正式向科学界发布,其中包括七大战略目标、五大旗舰计划和四项赋能要素,高度强调学科交叉,突出地球系统科学思想,关注地球深部与表层的联系,以及宜居地球、全球气候变化、海洋酸化、地震和海啸灾害等与人类社会发展密切相关的重大科学问题。

  2019年9月,在日本大阪举行的IODP国际论坛上,形成了支持中国成为平台提供者的共识。但次年,美国国家科学基金会(NSF)称,决定修改已达成的合作意向,删除美方同意中国自主组织航次的条款。经反复沟通,美国NSF同意接受中国仍以300万美元会费参加下一阶段IODP并维持相关权益不变。

  尽管美国不同意中国成为平台提供者,但它又提出自己在2024年9月以后,退出新一轮国际大洋钻探的领导层,计划在2035年重新进入国际大洋钻探的领导层。

  在IODP新旧计划交替之际,美国“决心”号钻探船即将退役,其新的大洋钻探船的概念设计和调研论证仍在推进。欧洲和日本则继承美国的传统,发起了2024年后的新计划——IODP的第三阶段,并预计IODP航次的执行力有限,寻求与中国IODP合作。在业内人士看来,美国重返国际大洋钻探之前,将是中国进入国际大洋钻探领导层的重要窗口期。

  “通过20世纪的努力,人类已处在‘地球系统科学’实行组装的前夕,中国地学界错过了19世纪和20世纪的地学革命,不能再错过21世纪的机遇。”翦知湣指出,深海研究一直是地球系统科学的突破口,我国亟待从深海出发,揭示气候演变低纬驱动、大洋俯冲带板块运动、深部生物圈与碳循环,从而建立地球系统科学的“中国学派”,引领国际深海科学研究;发展“三深”科学与技术,打造国际化创新人才培养基地;用科技支撑海洋强国的国家需求,使我国成为西太平洋地区深海研究的国际中心。

  业界普遍认为,要从以前单纯依靠钻探解决科学问题的一元化钻探形式,向以深钻、深网(海底观测网)及深潜相联合的多元化形式转变,同时要提升我国在深海科学基础研究、深海观测探测以及智能装备等领域的创新能力。

  走向大洋深处:这里蕴藏着丰富的宝藏

  中国从20世纪70年代开始至今仍在进行大洋多金属结核调查勘探活动。

  记者从公开资料获悉,1983年以来我国在中太平洋和东太平洋海盆进行了数十个航次的调查,面积超过200万平方千米。1989年又在太平洋圈出了具有商业开采价值的远景矿区30万平方千米。1990年以“中国大洋矿产资源研究开发协会”的名义,向联合国海底筹委会申请矿区登记。1991年3月5日,联合国第9届海底筹委会春季会议批准了中国的30万平方公里矿区申请,并将其15万平方公里矿区分配给中国作为开辟区。同年8月28日,联合国秘书长向中国颁发了深海采矿先驱投资者登

  记书。

  人类发现多金属结核已有150余年。1868年,“索菲亚”号在西伯利亚岸外的北冰洋喀拉海首次发现多金属结核;1872—1876年,英国“挑战者”号考察船进行科学考察期间的重要发现之一就是世界大多数海底普遍存在多金属结核。

  1978年4月22日凌晨,一个胜利的消息传遍“向阳红05”科考船。在太平洋埃利斯群岛以西4784米的深海,中国科考人员采集到第一份锰结核样品。这是我国大洋科考打胜的第一仗。从那时起,我国吹响了“进军三大洋”的号角。

  在随后的40多年间,全国多个海洋单位开展了多个深海大洋调查与极地科考航次,共同为我国深海找矿、保障国家资源安全作出了重要贡献。

  近年来,我国深海大洋工作再上新台阶。“大洋一号”“海洋地质六号”“向阳红10”号等科考船屡次征大洋、战深海,“蛟龙”号、“潜龙”号、“海马”号多次“下五洋捉鳖”,多金属结核勘探区、多金属硫化物勘探区、多金属硫化物调查区、富钴结壳勘探区活跃着中国科学家的身影……

  据了解,多金属结核所富含的Co、Mn、Ni等稀有元素都是重要的战略性资源,是生产高品质钢铁产品不可缺少的重要成分,目前被广泛应用于化学工业及高新科技生产中。以Co为例,目前世界每年Co消耗量约36900吨,并预测将以4%的速度逐年递增。

  “长城”向南北延伸,探索南北极

  “在越来越多先进新装备的助力下,我国极地科考事业也已建立起‘海陆空’立体推进的格局。”哈尔滨工程大学副校长殷敬伟长期从事极地声学技术研究,他在接受媒体采访时表示,30年间,中国极地科考事业白手起家,打造出“两船六站一基地”的极地考察保障格局。

  2012—2019年,以“雪龙”号破冰科考船为主,多船次多时段对南大洋、北冰洋等海域进行综合科学考察。此期间,我国在南极内陆建成了“中国南极泰山站”,并在南极罗斯海地区开始筹建中国第五个南极科学考察站。

  “雪龙2”号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船,也是世界上首艘具备双向破冰能力的破冰船。超强的破冰能力,让更多的科考设施、补给物资得以运入南极陆缘冰区和南极大陆。“它就像一座海上移动实验室,驶入许多过去无法到达的海域。”殷敬伟说。

  在北极科学考察方面,截至2023年,我国共组织了13次北冰洋科考和19个年度的北极黄河站科考,2010年中国第4次北极科考部分队员乘直升机到达北极点进行科考;2012年中国第5次北极科考“雪龙”号试航东北航道;2017年中国第8次北极科考实施了环北冰洋科考,“雪龙”号穿越中央航道并试航西北航道;2023年中国第13次北极科考,“雪龙2”号到达北极点开展科学考察,在北极大气、海冰、海洋、冰川、生物、地质、地球物理、空间物理等领域取得了一系列科学考察成果。

  组织国际大科学计划,

  打造全球海洋命运共同体

  “无论挺进深海的道路如何崎岖甚至惊险,海洋以其无边的体量和无穷的远景,始终鼓舞着海上勇士们勇往直前。”中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先强调,21世纪,我国海洋科学正经历着史无前例的黄金时期,如果我国学术界能够齐心协力、共同迎接挑战,就有望在人类向海洋深部挺进的历史转折中,作出我们自己的贡献。推进国际合作,将南海建成国际边缘海科学研究的典范、世界海洋科学的天然实验室。在立足南海的同时,我国积极走向三大洋、探索南北极,在国际海洋界发挥越来越大的作用。

  2012年以来,为了促进南海及其周边海洋国家在海洋科技领域的务实合作,中国发起并实施了《南海及其周边海洋国际合作框架计划(2011—2015)》。该项计划聚焦南海及与其相连的印度洋和太平洋,重点推动南海及其周边国家共同关心的区域海洋可持续发展方面的合作。

  据了解,该项计划得到了印尼、泰国、柬埔寨、马来西亚、尼日利亚、巴基斯坦、斯里兰卡、瓦努阿图等20多个国家和有关国际组织的积极响应和参与,有力地促进了21世纪“海上丝绸之路”建设。

  2018年,国务院印发《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》,旨在携手解决人类社会面临的共同挑战,推动世界科技创新和进步。《方案》指出,要坚持“国际尖端、科学前沿,战略导向、提升能力,中方主导、合作共赢,创新机制、分步推进”的原则,牵头组织国际大科学计划和大科学工程。

  2022年,中国科学院深海所牵头发起实施“全球深渊深潜探索计划”,开启了以中国为主导的深渊科考国际合作新模式,相继完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次、中国—印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次,并安排新西兰、印度尼西亚等国的科学家搭乘“奋斗者”号,到达了曾被称作“海底无人区”的深渊海沟。这些科考项目得到了业内的广泛认可:在深海领域促成国际合作的同时,也推动了人类对全球深渊的地质、环境与生命科学问题的系统性认识。

  面对即将于2024年结束的现阶段国际大洋发现计划(2013—2023),当前国际上正在组织酝酿下一阶段的国际大洋钻探计划。设于同济大学的中国国际大洋发现计划(InternationalOceanDiscoveryProgram,简称IODP)办公室今年年初发布的《中国大洋发现计划2023年报》提到,于2013年10月加入国际大洋发现计划的我国正积极推进以我为主的2024年后新一轮国际大洋钻探计划,自主组织航次,建设运行国际岩心实验室。

  据国际大洋发现计划(IODP)中国办公室主任、同济大学海洋与地球科学学院副院长拓守廷透露,目前中国IODP正在组织编制《国际大洋钻探中国科学执行计划(2025—2035)》,围绕国家战略需求并结合地球系统科学前沿,提出中国大洋钻探面向2035年的科学目标和优先研究领域。

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