海洋给人类带来的好处

海洋是矿产资源的聚宝盆。20世纪70年代“国际10海洋勘探阶段”之后，人们对海洋矿产资源的类型、分布和储量的认识进一步加深。随着人类经济和生活在油气田的现代化，对石油的需求越来越大。目前，石油在能源中占第一位。但由于陆地上一些大油田开采相对容易，有的已经枯竭，有的濒临枯竭。因此，近20 ~ 30年来，世界上许多国家都在大力发展海洋石油工业。勘探成果显示，世界石油资源储量654.38+0亿吨，可采量约3000亿吨，其中海底储量654.38+0.3亿吨。中国拥有近200万平方公里的浅海大陆架。通过海底油田地质调查，先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海、台湾省浅滩等七大盆地。其中东海海底储量丰富，堪比欧洲北海油田。东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田，位于上海东南420公里处。是一个以天然气为主的中型油气田，深度2000 ~ 3000米。据专家估算，天然气储量260亿立方米，凝析油474万吨，轻质原油874万吨。稀有锰结核锰结核是海底的一种稀有金属矿源。它最早于1973年由一艘英国海洋调查船在大西洋发现。但是，世界上正式的、有组织的锰结核调查是从1958开始的。调查表明，锰结核广泛分布于4000至5000米的深海底部。它们是未来最大的金属矿产资源。有趣的是，锰结核是各种各样的原生矿物。每年以约10万吨的速度增长，是取之不尽用之不竭的矿产。世界海洋锰结核总储量约3万亿吨，其中锰4000亿吨，铜88亿吨，镍6543.8+064亿吨，钴48亿吨，分别是陆地储量的几十倍甚至上千倍。根据目前的消费水平，这些锰可在全球使用33000年，镍可使用253000年，钴可使用21500年，铜可使用980年。目前，随着锰结核勘探调查的深入和技术的成熟，预计到21世纪，将进入商业化开发阶段，正式形成深海采矿产业。海底热液矿床20世纪60年代中期，美国海洋调查船首次在红海发现深海热液矿床。然后，一些国家在其他海洋发现了30多个这样的矿藏。热液矿床又称“重金属泥”，是海脊(海山)裂缝中喷出的高温熔岩，经海水冲刷、沉淀、堆积而成，能像植物一样以每周几厘米的速度快速生长。它含有金、铜、锌等数十种稀贵金属，金、锌等金属的品位很高，因此又被称为“海底金银仓”。有趣的是，重金属是五颜六色的，有黑、白、黄、蓝、红。在目前的技术条件下，虽然海底热液矿床不能马上开采，但它是一个具有潜力的海底资源宝库。一旦可以工业化开采，将与海底石油、深海锰结核、海底砂矿一起成为21世纪四大海底矿产之一。众所周知，蛋白质是构成生物体最重要的物质，是生命的基础。目前人类摄入的蛋白质只有5% ~ 10%是由海洋提供的。令人担忧的是，自20世纪70年代以来，海洋捕捞量一直停滞不前，许多物种已经枯竭。在一个民间的说法里，现在人类已经把黄鱼的孙辈几乎都吃了。要让海洋成为名副其实的粮仓，鲜鱼的产量至少要比现在高十倍。美国一个海洋养殖场的实验表明，大幅度提高鱼类产量是完全可能的。在自然界中，有无数的食物链。在海洋中，有海藻就有贝类，有贝类就有小鱼甚至大鱼...海洋的总面积是陆地的两倍多，世界上为数不多的渔场大多在近海。这是因为藻类生长需要阳光和硅、磷等化合物，而这些条件只有靠近陆地的近海才有。海洋调查表明，在1000米以下的深海水中，硅和磷的含量非常丰富，但它们不能浮到温暖的表层。所以只有少数几个小海域，由于自然力的作用，深海海水自动上升到表层，从而使这些海域长满了藻类，鱼类密集，成为不可多得的渔场。海洋学家受这些海域的启发，利用上升气流的原理，在那些阳光强烈的海域，人工将深层海水抽到表层，然后在那里培养藻类，再用藻类喂养贝类，用加工过的贝类喂养龙虾。令人惊讶的是，这一系列实验都取得了成功。专家乐观地指出，海洋粮仓潜力巨大。目前产量最高的陆地作物，每公顷年产量换算成蛋白质只有0.71吨。但科学实验表明，同一地区海水养殖最大产量可达27.8吨，具有商业竞争力的产量为16.7吨。当然，从科学实验到实际生产会有很多困难。最重要的是，从1000米以下的深海抽水，需要相当大的电量。如此巨大的电量从何而来？显然，在今天的条件下，这些能源需求是无法满足的。然而，科学家们找到了窍门:他们打算利用热带和亚热带海洋表层与深海之间的温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。也就是说，设计的海洋养殖场将与海水温差电站相结合。据有关科学家计算，由于热带和亚热带海域光照强烈，这一海域可供发电的暖水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电，再抽等量的深层海水降温，用这些电进行养殖，每年可以获得7.5亿吨的各种海产品。相当于20世纪70年代中期人类食用鱼和肉总量的4倍。通过这些简单的计算，不难看出，未来海洋将成为人类的粮仓，对海洋能源和资源的开发利用是完全可行的海洋技术。对海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究，是人类维持自身生存发展、拓展生存空间、充分利用地球上这最后一块资源丰富的宝地的最切实可行的途径。海洋开发需要获取大规模、准确的海洋环境数据，需要海底勘探、取样和水下施工。要完成上述任务，需要一系列海洋开发支撑技术，包括深海探测、深潜、海洋遥感、海洋导航等。向海洋索取淡水已经成为一种固定趋势。在淡水资源匮乏的中东地区，海水淡化在几十年前被视为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建设海水淡化厂，以满足人们目前和未来对淡水的需求。世界上有近8000个海水淡化厂，每天生产超过60亿立方米的淡水。最近，俄罗斯海洋学家发现，世界海洋底部也有丰富的淡水资源，约占海水总量的20%。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。深海是指深度超过6000米的海域。世界上有30多条深度超过6000米的海沟，其中20多条位于太平洋海底。马里亚纳海沟深度为11000m，是迄今为止发现的最深海域。深海探测对深海生态的研究和利用、深海矿产的开采以及深海地质构造的研究都具有重要意义。美国是世界上第一个进行深海研发的国家。阿尔文号潜水器曾在水下4000米处发现过海洋生物群落，杰森号机器人潜入水下6000米。1960年，美国潜水器“迪里亚特”号首次潜入世界海洋中最深的海沟——马里亚纳海沟，最大下潜深度10916米。1997期间，我国用无缆水下潜器机器人做了一次科学实验，获得成功，标志着我国深海开发步入正轨。海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和声波为信息载体的两种遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种非常有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形，观测海洋动力现象，探测海底地层剖面，为潜水器导航、避碰和海底轮廓跟踪提供信息。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的快速发展，为人类从太空观测大尺度海洋现象提供了可能。目前，美国、日本、俄罗斯等国家已发射10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。