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汪品先:大洋钻探与中国

热烈庆祝 中国大洋钻探二十年学术研讨会 召开!

发布时间:2018年11月13日
来源:矿山界公众号(2018-11-13)


本文分享汪品先院士在“中国大洋钻探二十年学术研讨会”上的报告摘要,文中图片来自于现场拍摄。

 

2018:大洋钻探,双喜临门

 

现在的IODP(国际大洋发现计划, International Ocean Discovery Program)是有26个国家参加, 由美国等领导的深海科学国际合作计划, 通过钻探船在深海大洋海底钻井, 通过取样和测量对海底下的地质和生物过程进行研究,可以简称为大洋钻探。如果从美国1960年代初的“莫霍钻”试验算起,国际大洋钻探已经超过了半个世纪。虽然历经DSDP1968-1983)、ODP1985-2003)、IODP2003-2013)和新的IODP (2013-2023)四个阶段,却始终是深海探索的“航母”、地球科学前沿的旗帜。国际大洋钻探之所以能够经半世纪而不衰,长期保持学科改革的先锋作用,原因在于人类对于深海的了解太少,半世纪的探索还处在起步阶段;同时由于技术的迅速发展,对于深海和地球内部的探索能力也在不断地发展更新。

 

人类进入深海的科学探索,只有半世纪的历史。水深超过2000m的深海,占了地球表面的3/5,却是人类最不了解的部分。1960年代晚期以来,主要是欧美的科技界集中了最前沿的手段,揭示了深海海底下面的秘密,引起了地球科学乃至生命科学的革命性变化:通过大洋钻探确立了板块学说,揭示了地球表层岩石圈移动和山脉海洋的成因;证实了气候变化的轨道周期,建立了地球表层环境演变规律的科学;发现了海底下面地壳深处的热液、冷泉和深部生物圈,来自地球内部的能流和物流支持着地球上前所未知的生命活动和资源形成。这是一个空前规模的国际计划,按2010年的统计,IODP年度预算约为2亿美元,从200320107年里IODP根据各国科学家提出的2638份样品申请书,提供了617535 个样品,研究结果发表了5464篇国际学报论文,仅NatureScience等级的就有百余篇。

 

在科学上国际大洋钻探有着广阔的前景。人类“入地”的能力远不如“上天”,深海海底是地球表面最接近地球内部的地方,到深海海底打钻是直接探索地球内部无可替代的手段。随着陆地的资源枯竭和环境恶化, 深海海底和地球内部的重要性显得越易突出; 随着"全球变化"的深入, 地球表层和地球内部的相互交换也越来越成为地球和生命科学探索的前沿。 新十年IODP的科学计划“照亮地球:过去,现在与未来(2013-2023)”,提出气候与海洋环境、深部生物圈、地球内部与表层连接、灾害与观测等四大主题,其中最突出的亮点是“地球连接”,或者叫“行星循环”,也就是把地球表面和地球内部结合起来研究。1980年代以来全世界热衷于研究“全球变化”,在地球表层穿越大气、海洋、生物和岩石圈探索水循环和碳循环,后来却发现地幔里的水和碳都要比地球表面圈层中的多得多;更不用说,地球表面构造和岩浆活动的根源在地球内部。只有把地球内部和表层结合起来,才能正确理解地球表面的过程,正确预测人类生存环境的未来,这就是“地球连接”。

 

可见,国际学术界探索海底深处的势头方兴未艾,地球表层和内部的连接也势必成为地球科学下一个突破口,因此国际大洋钻探的科学前景不容质疑。

 

[责任编辑:dc]

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