解讀深海的秘密

劉靜靜

“現(xiàn)在大洋鉆探船正位于北大西洋亞特蘭蒂斯地體的上方，我們這次科考的主要任務(wù)是通過鉆取典型的大洋核雜巖巖石等樣品，探明地球深部的地質(zhì)過程，探尋大洋深處的生命極限條件，揭開深海的奧秘。目前，這次大洋鉆探船的鉆探深度是1 200米，也是地幔巖石中最深的站位，并刷新了之前由209站位保持的地幔巖石209米的深度記錄?！?/p>

在一次“船-岸連線”的科普直播中，科學(xué)家劉海洋副研究員正在向全國青少年講述科考船上的科研成果，而這次活動是由海洋地質(zhì)國家重點實驗室（同濟大學(xué)）主辦的。

海洋地質(zhì)國家重點實驗室（同濟大學(xué)）成立于2006年，以深海科學(xué)研究為主題，著力發(fā)展大洋鉆探、海底觀測和載人深潛等國際深海研究關(guān)鍵領(lǐng)域，擁有激光溶蝕多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀等大型儀器設(shè)備，承擔(dān)國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）和國家自然科學(xué)基金重大項目等一系列大型科研課題。

“深潛院士”汪品先教授是來自海洋地質(zhì)國家重點實驗室（同濟大學(xué)）優(yōu)秀的科學(xué)家。2018年，82歲高齡的汪品先教授乘坐我國自主研制的4 500米載人深潛器“深海勇士”號下潛到南海西沙1 400米深處，在海底進行了8小時的考察后，成功返回母船，他也成為目前世界上下潛科學(xué)家中年齡最大的一位。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，海洋地質(zhì)國家重點實驗室（同濟大學(xué)）的人才建設(shè)也越發(fā)精進。目前，該實驗室擁有以中國科學(xué)院院士汪品先教授為戰(zhàn)略科學(xué)家的優(yōu)秀學(xué)術(shù)梯隊，包括“長江學(xué)者特聘教授”“973計劃”首席科學(xué)家等數(shù)十人。同時，對海洋地質(zhì)的研究也越來越細(xì)化，目前已是具有重要國際影響力的深?；A(chǔ)研究和創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地。

19世紀(jì)初期，人類漸漸了解海洋世界。越來越多的人意識到，海底的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造和演化規(guī)律直接關(guān)系到人類的生產(chǎn)與生活。比如科學(xué)家在海底發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物（可燃冰），其儲量超過了目前全部礦物燃料的總和，并有希望成為未來能源的主體。

1872年至1876年，英國“挑戰(zhàn)者”號科學(xué)考察船進行環(huán)球海洋調(diào)查，第一次取得深海樣品，發(fā)現(xiàn)了深海軟泥和錳結(jié)核。1891年，英國的默里和比利時的勒納爾將這次調(diào)查成果編制成第一幅世界大洋沉積分布圖，寫成《海洋沉積》一書，標(biāo)志著近代海洋地質(zhì)研究的開始。到20世紀(jì)40年代中后期，世界上已經(jīng)積累了有關(guān)大西洋和太平洋的海底地形、海底沉積、大陸邊緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)的大量資料，海洋地質(zhì)學(xué)已漸漸成為一門獨立學(xué)科。

雖然我國海洋地質(zhì)研究起步較晚，但在古海洋學(xué)與古環(huán)境、大陸邊緣演化與海洋沉積學(xué)、海底資源、深海生物地球化學(xué)、海底過程與觀測等研究方面都成果斐然，為我國海港建設(shè)、海洋資源的利用等提供了強有力的理論依據(jù)。比如對地球圈層相互作用中的深海過程和深海記錄，以及大洋碳循環(huán)與氣候演變的熱帶驅(qū)動等。

1999年，62歲的汪品先教授參加IODP（國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃）184次航線，完成了第一個由中國人設(shè)計和主持的大洋鉆探航次，取得高質(zhì)量的連續(xù)巖芯5 500米，為南海演變和東亞古氣候研究取得了3 200萬年的深海記錄。

2020年，古地磁學(xué)專家袁偉登上美國“決心號”鉆探船，參加IODP378次航線，主要科學(xué)目標(biāo)是研究新生代南太平洋古氣候、生物地球化學(xué)循環(huán)變化等。

2022年，海洋地質(zhì)國家重點實驗室（同濟大學(xué)）科研人員搭乘“奮斗者”號下潛克馬德克海溝9 000米深淵，通過海底原位觀測以及采集深淵生物、巖石和沉積物樣品，為深入理解深淵的生命演化與適應(yīng)機制、深淵沉積環(huán)境演變、板塊俯沖與物質(zhì)交換通量等提供重要支撐。

一項項新研究向我們講述著古老海洋的奧秘，為了系統(tǒng)、全面地了解海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底巖石、海底構(gòu)造、大洋地質(zhì)歷史、海底礦產(chǎn)資源，越來越多的科研人員不畏艱辛，潛深海、下大洋……足跡遍布地球上每一片水域。