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南海大洋鉆探:追蹤“母親海”的前世今生

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“中國南海中可能會有地球上最迷人的地質記錄。”法國古海洋學家卡羅?拉伊的這一判斷勾起了無數科學家對南海的向往。

三年前的這個時候,中科院南海海洋所特聘研究員林間正在“決心號”上主持第二次南海大洋鉆探,而在千里之外的上海,中科院院士汪品先則和幾位科學家討論著下一次南海大洋鉆探的建議書。

時隔三年,隨著中、美、法、意等國的科學家登上“決心號”大洋鉆探船,由中國科學家主導的第三次南海大洋鉆探正式拉開了序幕。

解開滄海桑田之謎

第三次南海大洋鉆探包括國際大洋發現計劃(IODP)367和368兩個航次,共有來自13個國家的66名科學家參加,時間長達四個月。

“兩個航次是一個主題,即聚焦于南海擴張之前的大陸破裂,回答‘為什么陸地會變為海洋’的根本性科學問題。”汪品先告訴《中國科學報》記者,與前兩次相比,這次鉆探目標更深、難度更大。計劃在南海北部水深三四千米的深海海底,選取4個站位,往下鉆探千余米,鉆取南海張裂前夕的基底巖石。

在科學家的眼中,今年這兩個航次有更深更大的意義。

“假如把南海比喻成一個人的話,上一次揭示的只是它的‘后半生’,對于它的‘前半生’并不知道。而要完整了解一個人,幫一個人寫傳記的話,必須得了解一個完整的歷史。”

中科院南海海洋所研究員孫珍是參與第二次南海大洋鉆探的12位中國科學家之一,令她興奮的是,這次可以作為IODP367航次首席科學家,揭示南海的成因,解開“海洋盆地怎樣形成”的科學之謎。

為什么陸地會變為海洋?陸地是怎么裂解成海洋的?目前國際上較經典的是以大西洋為藍本的“大陸破裂”理論,那么南海和大西洋是不是完全一樣,抑或是另一種新的模式,這就有待第三次南海大洋鉆探去驗證。

“無論結果如何都很重要,我們對于滄海桑田的基本規律會有進一步的深入了解。”林間期待中國科學家此次可以揭開地球生命史上新的一頁。

晉級大洋鉆探主要“玩家”

目前,大洋鉆探是了解深海海底最直接、最有效的方式。

“現在世界上可以鉆這種井的只有兩艘船,一艘是美國的‘決心號’,另一艘是日本的‘地球號’。”林間向《中國科學報》記者介紹說,“決心號”雖不是最大的,但它的科學功能跟科學家的需求較接近;“地球號”個頭大可花費也高,主要在日本外海進行鉆探。此外,歐洲科學家沒有自己的鉆探船,用的較多的方式是租船進行科學鉆探。

中國自1998 年加入國際大洋鉆探計劃以來,先后設計和主持了兩次南海大洋鉆探,近年來在國際大洋鉆探中的作用日漸增強。用汪品先的話說,中國要成為國際大洋鉆探的主要“玩家”之一。

1999年、2014年和2017年的三次南海大洋鉆探,林間有幸都參加了。能夠見證祖國海洋科學的發展以及科學家隊伍的成長,他感到非常欣慰。

“未來,無論是利用第三方平臺還是自己造船,中國作為一個大國都是適合的。”林間透露,這兩種途徑中國科學家都在嘗試往前推進。

其實,早在多年前,兩院院士60多人曾給中央領導提出關于發展深海研究的建議,其中就包括了建造中國自己的大洋鉆探船。

中科院院士孫樞表示,不研究大洋就不可能對地球有真正的全面的了解,如今我國科學技術以及經濟的發展已經達到一定水平,有這種可能性和必要性來建造自己的大洋鉆探船。

汪品先提醒,自己造船必須非常慎重,同時還需要把人才隊伍培養出來,包括科學的、技術的,“將來造出船來得有事干、有人干”。

成為世界邊緣海研究典范

面積350萬平方公里、水深可達5500米的南海,是全球最大的邊緣海之一,也是我國岸外最重要的深海區。從地質演變上講,大洋“板塊學說”里的整套過程南海都有。

“在一個范圍有限的邊緣海,將現代深海過程與地質演變相結合,就有可能通過‘解剖一個麻雀’,在嶄新的水平上認識海洋變遷及其對海底資源和宏觀環境的影響,而南海是最佳選擇。”汪品先說。

不過,林間坦言,現在對南海還是研究得不夠深。“尤其,長時間觀測儀器只有零散投放,觀測深度不夠、觀測時間不夠。”他認為,將來必須在南海投放更多的立體的長期觀測的科學儀器。

這與汪品先的觀點不謀而合。“深鉆、深潛、深網這‘三深’技術都要推進。”他以國家自然科學基金重大研究計劃“南海深部過程演變”為例說,項目進行了6年,動用了中國深海研究的各種手段,3次大洋鉆探加上深潛航次,到2019年結題,成果可以在國際上亮一亮。

為了更好地利用南海這座海洋科學的天然實驗室,汪品先建議,可以由中國牽頭組織國際性的南海研究。“但有一條原則是不能動搖的——‘老板是我’。”

據了解,繼第三次南海大洋鉆探之后,中國科學家還有更多的計劃,比如由中國組織的大洋鉆探、建造巖心庫等,目前都在積極的籌備之中。

“這幾次南海鉆探的成功直接反映了國際合作的重要性,而且中國科學家慢慢開始領頭了。”林間希望,將來關于邊緣海重要的理論、觀點中有相當一部分是中國科學家的創新。

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責任編輯: 閆月

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