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中国科学家砥砺追梦书写传奇
——世界大洋钻探50年征程追溯
2018年12月06日  作者:吴苡婷   编辑:ydm   审核:杨冬梅  摄影:杨浦东  版面:A1

 

 

由上海市科学技术协会、同济大学、华东师范大学、上海交通大学等共同举办,上海市船舶与海洋工程学会、上海市地球物理学会、上海市地理学会、上海市地质学会、上海市海洋湖沼学会、上海市科普作家协会等协办的大洋钻探50年报告会暨专著首发仪式近日在科学会堂举行。

报告会由市科协副主席、同济大学副校长顾祥林主持。报告会邀请中科院院士、同济大学汪品先教授,华东师范大学河口海岸学国家重点实验室主任高抒教授,同济大学翦知湣教授、刘志飞教授,上海交通大学王风平教授等专家,分别讲述了我国参加大洋钻探以来的总体情况,南海大洋钻探ODP184航次、IODP349航次的相关情况,并从地球生物圈演变、陆架钻探等角度,就大洋钻探的基础研究、技术发展和应用等话题进行交流探讨。报告会上,同济大学出版社还向作者和嘉宾赠送了《大洋钻探50年》一书。

大洋钻探背后是国家利益之争

人类的家园在陆地,为什么要走向海洋?

汪品先院士告诉台下的观众,海洋才是地球表面的主体:全球陆地面积加起来还不到三成,水深超过2000米的深海却占了六成。大陆的液态水99%在地下,95%的海水处于黑暗世界,地球上84%的体积属于人类至今看不到的地幔。

“人类对深海海底了解太少,对地球深海地形图的了解还不如月球背面,人类对地球内部了解太少,而大洋钻井犹如一枚枚神针穿越深水插入地球,捅破了深海之谜。从中我们认识了海底扩张,懂得了大陆山系的由来;解读了海底沉积,找到气候演变的根源。”汪品先说。

早在1957年,就有科学家提出想从深海底下打穿地壳,穿越地壳和地幔之间的“莫霍面”。1968年,“格罗玛·挑战者号”首航墨西哥湾,美国主导的“深海钻探”计划开始启动。1985年,10500吨的“格罗玛·挑战者号”被换成了近17000吨的“乔迪斯·决心号”,设备更加先进。日本不甘落后,通过造船争夺国际深海科学领导权,投入巨资打造了“地球号”大洋钻探船。日本是个地震多发国家,“地球号”大洋钻探船的首要应用目标是钻探海底下7000米处的发震带,以揭示机制、预测地震,但10年下来才打到3000米深度,在与美国的竞争中败下阵来,“地球号”运行陷入停滞状态。进入新世纪,欧洲抱团参加大洋钻探。

50年来, 深海钻探计划历经国际大洋钻探计划、综合大洋钻探计划和当前的国际大洋发现计划。大洋钻探对于国家利益的重要性不言而喻。

刘志飞介绍说,1998年,中国正式加入了大洋钻探国际合作计划。今天,中国已成为仅次于美国、日本和欧洲的深海钻探计划第4大资助国家。20年来,有130余位科学家参加了以南海和菲律宾海为重点的西太平洋及大西洋、印度洋和南大洋等海区的 60 个大洋钻探航次。

4+1”次南海大洋钻探解开了很多未解之谜

19992月,汪品先院士作为首席科学家参加了大洋钻探ODP184航次的研究工作,在南海成功实施了中国海的首次深海钻探航次。2011年初,国家自然科学基金委启动“南海深部过程演变”重大研究计划。在国家财政的大力支持下,中国接连实施了南海3个半大洋钻探航次,集中探索深海盆的基底。

4+1”次南海大洋钻探解开了很多未解之谜。翦知湣介绍说,中国科学家的研究成果,在气候演变和海盆形成方面向套用大西洋模式的流行观点提出挑战, 使南海成为全球深海研究程度最高的边缘海, 并且确立了我国在南海深海科学研究中的国际主导权。

这些成果包括南海大洋钻探取得了西太平洋最佳深海沉积剖面,发现了碳同位素长周期,提出了低纬过程驱动气候周期变化的新认识;否定了南海地震剖面按照大西洋模式的解释,南海裂谷作用和海底扩张具有西太平洋边缘海的特色。中国科学家的研究为“深海找油”提供了良好的理论支撑,从基础研究角度促进了国家深海油气战略和南海资源开发。

值得一提的是,为表彰汪品先教授在古海洋学和古季风方面的研究与教学成果,特别是中国南海古季风研究所作的杰出贡献,欧洲地学联盟于2007年授予他“米兰科维奇奖”,这是欧洲地球科学领域对于古代气候研究的最高科学奖,也是我国科学家第一次获得欧洲地学联盟奖项。

汪品先介绍说,气候形成的原因非常复杂,全球变暖是事实,二氧化碳增加也是事实,但是两者的因果关系不一定就是事实,因为在2000万年前,地球曾经出现过二氧化碳浓度低、温度却很高的情况。地球上海洋的碳储量是大气中碳储量的60倍,在南海大洋的钻探中的重大发现之一,就是世界大洋碳储量有40万年到50万年的一个变化周期。

中国有计划制造自己的海洋钻探船

最近5年来,中国已经成为美国和欧盟之外对综合大洋钻探计划贡献最大、最活跃的成员国。未来,中国将加强大洋钻探的科学研究,争取进入国际核心层。汪品先透露,中国有计划制造自己的海洋钻探船,具体计划还在设想中。同时还在筹划2020年在上海举行全球大洋钻探未来科学计划(20242034)学术讨论会,将邀请全世界的深海钻探领域的科学家来中国集思广益,提出建设性的意见。

“我们也要破除一种误解,那就是造了大船就能引领科研发展。国际科学合作不能单靠‘有钱’和‘有船’,想要进入国际合作的引领地位,必须在科学技术和运作能力上达到国际水平。我国亟待在科学和管理层面快速提高。”汪品先说,“据2017425日的统计数据显示,全球大洋钻探航次的1088位建议人中,我国仅11人,占1% 。中国学术界应当大规模开展未来大洋钻探科学问题的战略研讨。”

 

“和经济一样,科技上也有发达国家与发展中国家之分,不转型,就会掉入‘中等收入陷阱’。所谓‘科学包身工’就是从外国文献里找到题目,买外国仪器进行分析,在外国学报发表成果。今天我们建设创新型国家,应该在国际学术界有自己的特色、自己的学派、自己的题目。这是未来我们努力的方向。”汪品先说。

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