在地球上,海洋覆蓋了地球表面的 70% 以上,但人類只探索了海洋的 5%。明明相比起太空,海洋是我們更容易近距離研究的領(lǐng)域,但迄今為止,已有12名宇航員成功登上月球,但能深入地球最深處,深度達(dá)到10900米的馬里亞納海溝的載人潛水器,只有3個。
為什么我們會對剩下的95%的海洋領(lǐng)域這么陌生呢?
深海的水壓和溫度,信號傳輸?shù)葐栴}
要想自由地探索海洋,我們必須面對最普遍的問題——水壓和低溫,水越深,壓強(qiáng)就越大,對于人類而言,水壓是很難克服的問題。2006年,探險家吉翁·奈瑞在無任何裝備的情況下創(chuàng)造了徒手潛水113米的世界記錄。2014年,一位埃及潛水愛好者借助水肺,潛到了水下332.35米的深度,便不能再向下,這些都說明了即使在有裝備的情況下,脆弱的人體也克服不了水壓帶來的威脅。332.35米的潛水已經(jīng)是人體的極限,但對于深海而言,幾百米僅僅只是百分之一。
海洋的溫度也有很大的變化,可能在某一處水溫能降到0℃,而在一些特殊的地方,比如說熱液噴口,水溫能一下飆升到400℃,在海洋中,光只能傳播到水下200米的地方,200米以下的海洋幾乎是黑暗的,能見度極低。除此之外,深海潛水員還得面對危險而陌生的海洋生物的威脅。
而且深海探測中的信號傳輸也是一個很大的問題,探索宇宙的話我們往往使用的是無線電波,但在海里不行,無線電波在水里傳不遠(yuǎn),而聲吶這種設(shè)備的速度有限,還經(jīng)常會受到水溫、鹽分的影響,被反射回來,受到上面所說的因素影響,一個深海探測器在水底,視野也是很受限的,可能只能看到幾百、幾千平方米的范圍,但在地球軌道上工作的哈勃望遠(yuǎn)鏡,卻可以看到幾十億光年外的太空盛景。
所以說,深海探索是一項極具挑戰(zhàn)性的活動,需要先進(jìn)的裝備、充足的預(yù)算,勇敢有經(jīng)驗的專業(yè)人員,以及國家和各級政府的許可和支持。
為什么我們要執(zhí)著地探索海洋呢?
現(xiàn)代科學(xué)研究表明,最早的生命起源于海洋。科學(xué)家們把原始海洋中的水稱為“原始湯”,在太陽紫外線和閃電的作用下,“原始湯”中的分子形成了有機(jī)大分子,再經(jīng)過上億年的演變,這些有機(jī)大分子“自我復(fù)制”,開始進(jìn)化,最終形成了生命。
大約在35億年前,最原始最低等的原核細(xì)胞生物——藍(lán)藻出現(xiàn)在了原始海洋中,從此,拉開了地球生命進(jìn)化的序幕。總之,經(jīng)過水量和鹽分的逐漸增加,以及地質(zhì)歷史上的滄桑巨變,原始海洋逐漸演變成今天的海洋。
在這過程中,海洋累積了豐富的礦產(chǎn)資源,可以說,海洋是礦物資源的聚寶盆,1873年,英國海洋調(diào)查船首先在大西洋發(fā)現(xiàn)了深海錳結(jié)核,這是一種再生礦物,每年約以1000萬噸的速率不斷增長著,目前已探明的世界上各大洋錳結(jié)核的總儲藏量約為3萬億噸,其中蘊(yùn)含的錳、銅、鎳等礦物都是陸地儲藏量的幾十倍甚至幾千倍的。除此之外,海底石油、海底砂礦、海底熱液礦藏也都是重要的海底資源。待技術(shù)成熟后,預(yù)計到21世紀(jì),深海采礦可能會成為常態(tài)。
除此之外,神奇的海洋中還存在著各種奇觀。
很多人都認(rèn)為世界上最大的瀑布是委內(nèi)瑞拉的安赫爾瀑布,當(dāng)然,這個瀑布確實很大,她的落差能達(dá)到979.6米,但這只能說是地面上最大的瀑布,目前我們已知的最大瀑布其實是在海里,位于格陵蘭島和冰島之間的丹麥海峽水下瀑布。
這道瀑布開始于海峽表面以下650米處,然后在格陵蘭島的南端跳入深3000米處,高度下降了將近2.5公里。但這還不是最“高”的一部分,據(jù)探測其最高的高度達(dá)到了3.5公里,每秒鐘,就有多達(dá)50億升的海水從水下峭壁傾瀉直下,這個水量相當(dāng)于亞馬遜河水入海流量的25倍。水下瀑布形成的原理也跟上下落差和重力有關(guān)。
在海水中,簡單來說其實就是海洋環(huán)流的交匯,在丹麥海峽,北歐海中向南流動的冷水流與艾明格海中的暖水流匯合。寒冷的水流因為密度大迅速下沉到溫暖水流之下,暖水流被擠壓上升向大氣散發(fā)熱量。在這種海洋環(huán)流交匯中,還借助了海底高度差的地勢,于是就形成了壯觀的水下瀑布。
類似的海洋奇觀還有海洋藍(lán)洞,宇宙中有神秘的黑洞,地球上也同樣有神秘的藍(lán)洞,甚至可以說,我們對藍(lán)洞的了解比黑洞的更少。
這是一種極為特殊的海洋地貌,一般存在于海岸或珊瑚礁盤區(qū)域,是被海水覆蓋著的洞穴,因為呈現(xiàn)比周圍海水更深的幽藍(lán)色得名。
2012年,我國漁民在南海的永樂環(huán)礁附近就發(fā)現(xiàn)了一處藍(lán)洞,科學(xué)家們使用各種探測設(shè)備,確定了這是一個深度300.89米,世界上已知最深的海洋藍(lán)洞,其中,最深的地方可能在2萬5千年前就形成了,但具體的成因,沒人能說得明白,還有藍(lán)洞內(nèi)微生物的生存問題,以及藍(lán)洞的缺氧環(huán)境,都是目前海洋探索還在研究的課題。
地球經(jīng)歷了無數(shù)次的地殼變動、火山爆發(fā)、洪水、冰河等變化,有部分文化和遺址在地形變動或海水上升后,沒入了海底,成為了一座座神秘的水下城市。半個世紀(jì)以前,人們在琉球群島的與那國島南端,發(fā)現(xiàn)深達(dá)2600米的海底竟存在一座像是祭壇之類的古城遺址,里面有各種石砌建筑、柱穴、人頭雕像、石器等物件,以及周圍還有市街和農(nóng)地,科研人員還發(fā)現(xiàn)了無法解讀的、類似文字的雕刻痕跡。
有學(xué)者指出,這片海域所在的陸地露出地面的時間,至少是萬年前的最后一次冰河期了,人們不禁要問:1萬年前的地球是否已經(jīng)存在繁榮先進(jìn)的古代文明?海底遺跡會是一個特例嗎?
關(guān)于海洋的種種疑惑,我們現(xiàn)在可能還無法解釋,但正因為海洋蘊(yùn)藏之豐富,我們才始終對她抱有好奇心。
2021年,奮斗者號在馬里亞納海溝成功下潛突破1萬米達(dá)到10058米,創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀(jì)錄,她是世界上三個成功抵達(dá)馬里亞納海溝最深處的載人潛水器之一,但與其他載人潛水器任務(wù)不同的是,奮斗者一號不僅比原來的潛水器下潛得更深,還創(chuàng)造性地建立起了馬里亞納海溝與地面的通話,在馬里亞納海溝,奮斗者一號采集了很多深海物質(zhì),比如海水、礦物質(zhì)等,這意味著我們在深海探索中又前進(jìn)了一大步。
現(xiàn)在,人們探索外太空,向外神秘的銀河系,但面對身邊這個同樣充滿未知的海洋,我們也沒有停止想要探索的理想。未來,我們能揭開更多關(guān)于海洋的秘密嗎?拭目以待。