大洋鉆探引航地球科學

編譯 邢鴻飛

科學鉆探船喬迪斯·決心號是全球大洋鉆探研究艦隊的主力

8月，在厄瓜多爾沿海，科學家正在搜尋海底兩個狹長鉆探洞中聚集的微生物。

此次巡航，是大洋鉆探長達50年歷史中最近的一次，科學家乘上了傳奇的研究船喬迪斯·決心號。大洋鉆探已經徹底改變了地球科學，它幫助研究人員確認了板塊構造理論，發現了海洋地殼深處的微生物，探索了地震和海嘯的潛在風險。但是為了讓這個領域在未來繼續保持活力，科學家們現在必須說服國際資助機構，告訴他們前方還有很多全新的發現。

管理大洋鉆探的國際協議將于2023年到期。參與這一名為“國際大洋鉆探計劃”（IODP）的框架組織的26個國家的研究人員將于日本大阪相聚，討論協議到期后的處理方案。如果科學家能說服資助機構為其買單的話，他們將為下一階段（2023—2050）的海洋鉆探制定一份新的科學目標清單。

IODP成員國每年總共花費約1.5億美元派遣研究人員進行巡航鉆探。位于科瓦利斯的俄勒岡州立大學的海洋地質學家安東尼·科普斯（Anthony Koppers）說：“如果我們想在2023年后繼續進行大洋鉆探，風險真的很高。”

在大阪的會議上，科學家將討論是否接受一份宏大的研究計劃草案，該草案借鑒了過去一年在IODP國家舉行的區域會議上的討論。英國愛丁堡大學的地球科學家迪克·克魯恩（Dick Kroon）將主持大阪會議，他說：“我們必須有夢想，真正去爭取。”

遠大夢想

該計劃要求派遣船只在世界各地的海洋中鉆探一定規格距離排列的洞，這是一項前所未有的努力，用以重建過去的氣候，并幫助研究人員理解地球在未來氣候變化中可能存在的發展。計劃的其他目標包括探索生命是如何在海洋地殼中產生和演化。

這個想法讓澳大利亞本特利聯邦科學與工業研究組織的海洋科學家阿內斯·帕格斯（Anais Pages）興奮不已。她說，確立宏偉的跨學科目標對于實現重大科學發現至關重要。

目前尚不清楚的是，哪些參與IODP的國家會支持這些科學目標。一旦研究人員通過了最終的計劃，政府資助機構將必須決定他們在未來的大洋鉆探中的投資額。

各機構中最主要的是美國國家科學基金會，它負責提供喬迪斯·決心號每年6 500萬美元資金中的大部分。該船是IODP艦隊的主力，從1985年開始提取地質巖心。它在世界各地航行，船員由一群輪流工作的國際科學家組成，他們科考的主題從印度季風的歷史到印尼地震的風險。

該船獲得的資金支持將足夠其保持航行到2024年9月底，但它航行多年早已陳舊過時，可能在那之后就將退役。挪威航運公司西姆斯離岸公司提出免費建造一艘替代船，作為交換，該公司將獲得該船10年的運營資格。

需求：科考船只

IODP美國分部的科學服務主任布拉德·克萊門特（Brad Clement）說，計劃新建的這艘船比喬迪斯·決心號的速度更快，科學家每年可以投入更多的時間進行海底鉆探。就職于德克薩斯農工大學的克萊門特表示，與喬迪斯·決心號相比，國家科學基金會每年要多花12%的錢來運營這艘船。

預計日本將繼續派遣科學家乘坐其自2007年就投入使用的地球號科考鉆探船。地球號可以比喬迪斯·決心號鉆探更深的海底，但它幾乎只在日本海域作業，這限制了它對全世界科學家的價值。

由歐洲國家組成的歐洲海洋研究鉆探聯盟也可能繼續偶爾租用一些工業船只，用于一次性的科學鉆探項目。但該聯盟一直在努力籌集資金，以便進行它想要開展的所有巡航活動，因此不得不推遲一些探險活動，比如北極海底的探險活動。

中國可能會在21世紀20年代初擁有一艘新的鉆探船。中國地質調查部門正在建造一艘船，其主要任務是搜尋靠近中國海岸的天然氣水合物，但這艘船也可能被派進行國際考察。

英國南安普頓大學國家海洋學中心的海洋地質學家羅莎琳德·科根（Rosalind Coggon）認為，無論發生什么，在未來幾十年里，仍有很多新的發現空間。她說：“我真希望25年后我們能發現一些我們完全不知道的事情。”