解讀深海的秘密

劉靜靜

“現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。”

在一次“船-岸連線”的科普直播中，科學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國家重點實驗室（同濟大學）主辦的。

海洋地質國家重點實驗室（同濟大學）成立于2006年，以深海科學研究為主題，著力發展大洋鉆探、海底觀測和載人深潛等國際深海研究關鍵領域，擁有激光溶蝕多接收電感耦合等離子體質譜儀、穩定同位素比質譜儀等大型儀器設備，承擔國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家高技術研究發展計劃（863計劃）和國家自然科學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國家重點實驗室（同濟大學）優秀的科學家。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家中年齡最大的一位。

隨著科學技術的發展，海洋地質國家重點實驗室（同濟大學）的人才建設也越發精進。目前，該實驗室擁有以中國科學院院士汪品先教授為戰略科學家的優秀學術梯隊，包括“長江學者特聘教授”“973計劃”首席科學家等數十人。同時，對海洋地質的研究也越來越細化，目前已是具有重要國際影響力的深海基礎研究和創新人才培養基地。

19世紀初期，人類漸漸了解海洋世界。越來越多的人意識到，海底的物質組成、地質構造和演化規律直接關系到人類的生產與生活。比如科學家在海底發現了天然氣水合物（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“挑戰者”號科學考察船進行環球海洋調查，第一次取得深海樣品，發現了深海軟泥和錳結核。1891年，英國的默里和比利時的勒納爾將這次調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，標志著近代海洋地質研究的開始。到20世紀40年代中后期，世界上已經積累了有關大西洋和太平洋的海底地形、海底沉積、大陸邊緣地質結構的大量資料，海洋地質學已漸漸成為一門獨立學科。

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

1999年，62歲的汪品先教授參加IODP（國際大洋發現計劃）184次航線，完成了第一個由中國人設計和主持的大洋鉆探航次，取得高質量的連續巖芯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，古地磁學專家袁偉登上美國“決心號”鉆探船，參加IODP378次航線，主要科學目標是研究新生代南太平洋古氣候、生物地球化學循環變化等。

2022年，海洋地質國家重點實驗室（同濟大學）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機制、深淵沉積環境演變、板塊俯沖與物質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、全面地了解海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底巖石、海底構造、大洋地質歷史、海底礦產資源，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。