第八章 海洋——我们最后的家园

第八章  海洋——我们最后的家园
 
变废为宝的海洋人工岛
 废物变成宝
据英国媒体2010年6月30日报道，一组荷兰科学家日前提出了一个将海洋垃圾“变废为宝”的宏伟计划。他们计划从太平洋中收集4400万千克漂浮的塑料瓶和其他塑料垃圾，然后用它们建造一个面积大如夏威夷的“人工岛”。这座由塑料垃圾建成的人工岛将依靠太阳能和海浪能提供能源，上面将建有城市、海滩和“农场”，足可供50万人在这座漂浮的人工岛上安居乐业，过上自给自足的生活。
海洋上漂浮的废旧塑料垃圾一直是令科学家和环保主义者们深感头疼的问题。
太平洋是受塑料垃圾污染最严重的海域，拥有世界上最大数量的塑料垃圾。洋流使这些塑料垃圾聚集在一起，在海洋上形成一个个巨型“垃圾堆”。这些塑料垃圾将会对海洋生物带来致命的影响。
 科学家们的蓝图
根据荷兰科学家的设计蓝图，第一步，希望先将北太平洋环流系统里可见的塑料垃圾全都收集起来。等收集到重达4400万千克的塑料垃圾后，科学家就会展开第二步计划，将这些塑料废品经过再循环做成一个个中空的“浮动平台”，然后用它们在美国夏威夷和旧金山市之间的太平洋海域建造一个面积1万平方千米的人工岛屿。
岛上不仅将建现代城市，还将建有一个大型“农业区”，整座岛屿的能源将依靠太阳能和海浪能来提供。一旦这座漂浮的人工岛建成，将可以容纳50万居民在上面定居生活。这座人工“漂浮岛”将能完全实现自给自足，为岛上居民提供食物和工作。
根据荷兰科学家的设计蓝图，这座人工岛的风景将会和意大利水城威尼斯非常相似。该岛接收的首批居民将可能是那些“气候难民”。
海上人工“漂浮岛”计划的一名发言人对记者说：“我们提出这一提案主要有3个目的：第一是清理我们海洋上规模庞大的塑料垃圾；第二是创建出一块新陆地；第三是建立一个可供人类生活和居住的环境。这一计划不但可以通过海洋垃圾创造出一个新的人类浮动栖息地，并且与此同时，也能把海洋中的塑料垃圾清理掉，让海洋变得更加干净。
从海洋中的冰川取水
 丰富的冰川水
鉴于地球上人们对淡水资源的浪费和污染，地球上可供饮用的淡水资源逐渐减少。因此，科学家们早就想到了将来解决地球上人们渡水荒的一个办法，那就是去南极或北极拖运冰山。这个办法不可能普遍适用，但对有的地方来说，又是可行之策。
地球的淡水资源约有88%存在于南极和北极的冰川中，只有12%存在于我们居住的大陆之中。
于是科学家们想到了地球上南极大陆和北冰洋中的冰川。这些来自大洋中的海冰和大陆冰川的冰是地球上的“固体淡水库”。它们在海流、洋流、风浪等自然力的作用下漂流开来。因此，科学家们认为融化冰山是取得淡水资源的最好途径。
所以，如果我们能够开发这88%的冰川水源为我所用，那么至少在短时间内，人类的淡水问题就可以得到解决了。
 可行的拖运计划
据估计，南极约有104万亿吨冰川冰山，如果把它们完全融化成淡水，足以解决水荒带来的危机。法国科学家经考察认为，一座8500万吨重的冰山，拖过印度洋，到红海后将冰山分成好几块，然后运到沙特阿拉伯的吉达港。用这种方法获得淡水，一立方米只需55美分，而现在当地居民用水，一立方米需79美分。
1981年，法国成立了“国际冰山运输有限公司”，投资1亿美元，以实现这个计划。美国科学家研究认为，将南极冰山拖到美国加利福尼亚海岸融化成淡水，成本比淡化海水便宜得多。美国科学家还设计了一种方案，用大型海洋拖轮把事先选好的冰山拖到南美洲的西南角，使它随洋流北上。当它经过秘鲁和厄瓜多尔海面时，再用拖轮拖入另一条洋流，继续北上，在夏威夷海面转往东，到达美国西海岸。经过计算表明，即使冰山拖运过程中融化了一半，每吨冰山融化后的淡水成本也只有2到4美分，与我们现在用的自来水成本差不多。
 可能遇到的困难
融化冰山获取淡水，说起来简单，做起来却很不容易。
首先，南极海域是个气候多变的地区，狂风、巨浪、洋流、大旋涡等，会给拖运冰山造成很多困难。海浪的冲击会使冰山上产生很深的凹槽和洞穴，很容易使冰山在拖运中崩解。
其次，冰山进入温暖水域以后，外层冰会发生融化使整座冰山失去平衡，左右摇晃，翻转打滚，给拖船带来极大的危险。
再者，当冰山被拖到窄小的海峡后，还要进行解体作业。这样看来，融化冰山取得淡水也是很不易的。不过可以说，在人还没有发明廉价的海水淡化的方法之前，拖运冰山仍然是解决淡水不足的一条有希望的途径。
 前景广阔
如果用最大的轮船来载运南极或北极的冰块作为淡水水源，那是绝对不经济的。因为一次最多能载运几十万立方米。拖运冰山则可以多多益善。虽然拖运时冰山表面会有融化损失，但是冰山的个体越大，损失就相对越小。举了形象的例子来说，世界上发现的最大冰山的水量就有16万亿立方米。北京市1200万人口加上工农业用水一年消耗的清洁水量约50亿立方米。所以，那座大冰山够北京享用3200年。
展望21世纪，随着科学技术的飞速发展，科学家所有的设想都会成为现实。到那时，人类“水荒”问题一定会从根本上得到解决，会真正拥有用之不竭的淡水资源。
 
海洋——未来的粮仓
 向海洋要粮食
在21世纪初期，全球人口已经达到了70亿，据预计，到了本世纪末，这个数字将上升到100亿人口，而地球的耕地资源现在就已经饱和了，寻找新的粮食，已经到了刻不容缓的时候，人们把目光投向了海洋。
是的，海洋里不能种水稻和小麦，但是，海洋中的鱼和贝类却能够为人类提供滋味鲜美、营养丰富的蛋白食物。
大家知道，蛋白质是构成生物体的最重要的物质，是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中，由海洋提供的不过5～10%。令人遗憾的是，20世纪70年代以来，海洋捕鱼量一直徘徊不前，有不少品种已经呈现枯竭现象。
要使海洋成为名副其实的粮仓，鱼鲜产量至少要比现在增加十倍才行。美国某海洋饲养场的实验表明，大幅度地提高鱼产量是完全可能的。
在自然界中，存在着数不清的食物链。在海洋中，有了海藻就有贝类，有了贝类就有小鱼乃至大鱼……海洋的总面积比陆地要大一倍多，世界上屈指可数的渔场，大都在近海。这是因为，藻生长需要阳光和硅、磷等化合物，这些条件只有接近陆地的近海才具备。海洋调查表明，在1000米以下的深海水中，硅、磷等含量十分丰富，只是浮不到温暖的表面层。因此，只有少数范围不大的海域，那儿由于自然力的作用，深海水自动上升到表面层，从而使这些海域海藻丛生，鱼群密集，成为不可多得的渔场。
 利用科技拓展思路
海洋学家们从这些海域受到了启发。他们利用回升流的原理，在那些光照强烈的海区，用人工方法把深海水抽到表面层，而后在那里培植海藻，再用海藻饲养贝类，并把加工后的贝类饲养龙虾。令人惊喜的是，这一系列试验都取得了成功。
有关专家乐观地指出，海洋粮仓的潜力是很大的。目前，产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算，只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养，产量最高可达27.8吨，具有商业竞争能力的产量也有16.7吨。
因此，我们相信，随着人类科技水平的不断发展，海洋一定会成为人类的下一个粮仓。
日益严重的海洋污染
海洋面积辽阔，储水量巨大，因而长期以来是地球上最稳定的生态系统。由陆地流入海洋的各种物质被海洋接纳，而海洋本身却没有发生显著的变化。
 海洋污染的加剧
然而近几十年，随着世界工业的发展，海洋的污染也日趋严重，使局部海域环境发生了很大变化，并有继续扩展的趋势。
海洋的污染主要是发生在靠近大陆的海湾。由于密集的人口和工业，大量的废水和固体废物倾入海水，加上海岸曲折造成水流交换不畅，使得海水的温度、pH、含盐量、透明度、生物种类和数量等性状发生改变，对海洋的生态平衡构成危害。
目前，海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染等几个方面。污染最严重的海域有波罗的海、地中海、东京湾、纽约湾、墨西哥湾等。
就国家来说，沿海污染严重的是日本、美国、西欧诸国和前苏联国家。我国的渤海湾、黄海、东海和南海的污染状况也相当严重，虽然汞、镉、铅的浓度总体上尚在标准允许范围之内，但已有局部的超标区，石油和COD在各海域中有超标现象。
其中污染最严重的渤海，已造成渔场外迁、鱼群死亡、赤潮泛滥、有些滩涂养殖场荒废、一些珍贵的海生资源正在丧失。
赤潮——救救我们的海洋
 什么是赤潮
赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。
“赤潮”，被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞植物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。
一是大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡。
二是赤潮生物死亡后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导致鱼类及其他海洋生物因缺氧死亡，同时还会释放出大量有害气体和毒素，严重污染海洋环境，使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏。
三是鱼类吞食大量有毒藻类。
 赤潮的危害
赤潮发生后，除海水变成红色外，同时海水的pH值也会升高，非赤潮藻类的浮游生物会死亡、衰减；赤潮藻也因爆发性增殖、过度聚集而大量死亡。
赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种含氮有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化。这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础。国内外大量研究表明，海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物。在全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮，其中有70多种能产生毒素。他们分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通过食物链传递，造成人类食物中毒。
 赤潮的治理
目前，世界上已有30多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害，日本是受害最严重的国家之一。近十几年来，由于海洋污染日益加剧，我国赤潮灾害也有加重的趋势，由分散的少数海域，发展到成片海域，一些重要的养殖基地受害尤重。对赤潮的发生、危害予以研究和防治，涉及到生物海洋学、化学海洋学、物理海洋学和环境海洋学等多种学科，是一项复杂的系统工程。
 
人类历史最严重的海洋污染事件
——墨西哥湾原油泄露
 钻井平台爆炸，原油泄露
2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾，11名工作人员死亡。据悉，这一平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司（BP）租赁。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。
事发半个月后，各种补救措施仍未有明显突破，沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在2010年4月30日统计的9900平方千米基础上进一步扩张。此次漏油事件造成了巨大的环境和经济损失，同时，也给美国及北极近海油田开发带来巨大变数。受漏油事件影响，美国路易斯安那州、亚拉巴马州、佛罗里达州的部分地区以及密西西比州先后宣布进入紧急状态。
有专家预计，救灾的花费会在10亿美元左右。
5月27日，专家调查显示，海底部油井漏油量从每天5000桶，上升到2万5千至3万桶，演变成美国历来最严重的油污大灾难；原油漂浮带长200千米，宽100千米，而且还在进一步扩散，排污行动可能会持续数月。为了帮助美国排除原油泄漏造成的污染，10多个国家和国际组织向美国伸出援手，墨西哥表示，将与美国紧密合作，避免这一地区生态环境遭到进一步破坏。
 巨大的环境灾难
石油持续从海下流出，天然石油很容易跟海水融在一起，产生的黏稠混合物很难燃烧，甚至很难清理；这个季节的这片海域是非常脆弱的新生命的诞生地；海岸线上有大量很难清理的沼泽。
大风和海浪促使石油直接流向最敏感的海岸地区路易斯安那州的沼泽地和周围各州。这里有沙质海滩、岩石海滩和沼泽海滩三种类型的海滩等。佛罗里达州沙质海滩上的浮油最容易清除。
最难清除的是沼泽地上的浮油，这里是深水地平线泄漏的石油最先流向的地方。专家表示，沼泽非常脆弱，清理浮油的尝试会对它造成严重破坏。浮油一旦渗入，必须砍掉沼泽上的草才行。不过，它还能渗透到土壤下面。在这种情况下，很难清除石油。
吃石油的正常细菌必须有氧气才能产生作用，在沼泽地的土壤里，它们没有足够氧气进行这一过程。此时正值墨西哥湾一年一度的鱼类产卵和浮游生物繁盛期，也是这个脆弱的生态系统最易遭受破坏的阶段。飓风季6月即将到来，专家相信，到时浮油面积会进一步扩大。尽管这听起来似乎与直觉不符，但是一场大风暴将有助于驱散和冲淡浮油。专家说：“飓风是一台天然真空吸尘器。”它经常会把一切清理干净。但是对于持续不断的石油泄漏事故来说，飓风起不到彻底清理的作用。
 可怕的后果
在墨西哥湾漏油事件发生近3个月后，英国石油公司2010年7月15日宣布，新的控油装置已成功罩住水下漏油点，“再无原油流入墨西哥湾”。英国石油公司高级副总裁肯特·韦尔斯在新闻发布会上说，工程人员当天下午2时半左右关闭了新控油罩三个阀门中的最后一个，再没发现原油泄漏的迹象。他说：“我很高兴，现在再没有原油流入墨西哥湾。事实上，我非常激动。”
英国石油公司管理人员此前曾表示，即使新装置能完全控制漏油，英国石油公司将继续打减压井。因为，这是永久性封住漏油油井的最可靠方法。
至此，这场人类历史上最严重的漏油事故暂时划了句号。可是，它对海洋生态环境的破坏可能今后几百年也无法修复了。