[唐风] 现在--进军海洋-第1部分

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2000　第6期　　　…　科学故事
唐风
　　　　用科幻的眼光看，海洋是人类在核战争后最后的庇身之所。当空气和泥土都成了人类的敌人时，水面下的我们还有机会重头再来。不过如果太阳系发生了重大的变化，地球海洋蒸发了，我们会怎么样呢？也许我们已经找到了新的家园，而马里亚那海沟成为地球上最后一个烂泥塘，巨大的不知名的海洋生物把尸骨展现在烈日下，我们把宏伟的谜留在了身后。
　　　　这种噩梦还是不做为好。
　　　　还是把握现实吧。我们对海洋的开发现在才刚刚开始，在许多人习惯了住在陆地上，享受它的稳定时，科学家和工程师已经在构思和行动了。
　　　　　　　　海上城市
　　　　在日本神户以南约3000米，水深12米的海洋上，日本人用了15年的时间，耗资5300亿日元，建设了一座长方形的海上城市，总面积为436平方米。海上城市有饭店、旅馆、商店、博物馆等设施，还有学校和三个公园。住宅有6000套。他们先是建了一条运输带，将神户西部两座山头上的石头运来填海，这两座山头基本上被削平了，而海上城市上，密密麻麻挤满了高度发达、门类众多的工业区，资本也高度密集，一座长300米的大桥将神户与海上城市连成一体。
　　　　继神户岛之后，日本目前计划要在水深50米的一片海面上，再造一块700万平方米的陆地来。投资预计要26000亿日元。建成后是一个多功能的城市，分成两个部分。一个部分靠近陆地，面积不大，它起连接大陆和海岛的作用，用一条很长的跨海大桥与陆地相连，桥上有人行道，汽车道，高速列车道；另一个部分是一座海上城市，它和第一部分以一条2000米长的海底隧道有两座大桥相连。
　　　　这座城市呈圆形，岛上有机场，以及长达1500米的飞机跑道，在跑道和文化娱乐区之间是一森林缓冲带，用来阻挡海风的入侵。沿岸装设了发电设备，靠波能发电。这工程像一节节火车的车厢，车厢上装有气室。波浪进入气室后，造成空气压缩，推动发电机发电，同时也消除了波浪对海上城市的威胁。第一期工程要用11年时间。日本最终的目的是造成一个海上经济圈，像图中一样，不是一个城市而是一块领土，有工业有农业，城市外围的农田用地被大堤包围起来，机场则修建在大堤上。
　　　　另外，日本著名西松建设公司有一个独特的想法，就是把海上城市的基础构件建成蜂窝状。
　　　　美国的工程技术人员也提出了建设海上城市的新设想。这座未来的海洋城市呈金字塔形，住在这个城市的人仅靠步行就可以到达城市的任何一个地方，从而避免了交通拥挤，城市的废物可以反复循环利用。金字塔的两边是太阳能发电设施，金字塔的前后表面是塔内房舍的凉台，里面是学校、商店、游乐场所和住宅；塔外有工厂和小型机场。
　　　　　　　　水下迪斯尼乐园
　　　　坐落在美国奥兰多市的水下迪斯尼乐园是当今世界上最壮观的海底观光点。人们通过蓝色的“海中客车”经过巨大的丙烯树脂玻璃窗口时，人们会看到奇妙无比的珊瑚礁和形态迥异的鱼虾。在海盐基地的中央大厅，人们还会看到一座透明的两层密封舱，中央大厅向外延伸出6个分厅，以多侧面观赏海底奇妙场景。
　　　　　　　　海水养殖工程
　　　　人们现在已经达成比较一致的意见，在广阔的海洋上捕猎的收获比不上养殖。目前的新技术包括工业化养鱼系统、网箱组合体、新能源利用设备以及人工利用上升流设备等。最有想像力的想法是将阳光导入海底，以促进海洋的光合作用（如图）。
　　　　我们现在对海洋矿藏的开发几乎都没有上规模，只有若干国家在开发浅海油田方面走在了前列。不过从各个国家的政府推动和民间资本运行方向来看，开发海底矿藏也许是21世纪一个非常热门的产业，砂矿、猛结核和热液矿床是其主要组成部分。
　　　　　　　　海滨砂矿
　　　　砂矿含有多种金属，现在东南亚国家在开采海滨锡砂矿方面积累了不少经验。印尼和泰国的开采水深已在40米以上。但对国际大资本而言，也许更有吸引力的是洋底锰结核矿。
　　　　　　　　锰结核
　　　　那是一种海底自生的矿产，主要成分是锰和铁的氧化物，同时还有其它多种金属元素。锰结核广泛分布在4000米到6000米深的海底，呈球状或块状。一般的锰结核含有20％的纯锰，在太平洋底就有17000亿吨储量，也就是400亿吨锰。其它元素的分量也很可观。更重要的是，这种鹅卵状的黑色物质还在不断地生长。据美国科学家梅鲁估计，太平洋底的锰结核每年要长出1000万吨来，如果仅用新长出来的锰结核提取金属的话，铜可以供全世界用3年，镍可以用1年，钴可以用4年。这种矿产开采的困难主要在于水深。目前世界海洋大国纷纷加强勘探、采掘、冶炼和环境四个方面的研究，对将来的前景非常看好。美国矿产协会已经组织了15亿美元的资金，在加利福尼亚修了个锰结核加工厂。它旗下的开采公司每年将提供100万吨到200万吨锰结核给这个提炼工厂。日本国土资源贫乏，对大洋锰结核抱有极大的希望。他们投入的巨资可能在本世纪初发挥作用，成为该国稳定的矿物来源。
　　　　　　　　海底热液矿
　　　　20世纪中期，美国科学家在红海2000米的海底发现了富含重金属的软泥，以后又在很多深海底部裂谷和海盆有所发现，现在有记录的就有30多处。我们把它叫做“海底热液矿床”。
　　　　这是与海底热泉有关的一种多金属矿床，它是由于海水侵入水深2000米到3000米深的海底裂缝中，被地壳深处热源加热并熔解了地壳内的多种金属化合物后，再从洋底喷出，遇到冷海水后凝结而成。也就是说，它是热泉的沉淀。它含有铜、铅、锌、锰、金、银等多种金属，其中金、银等贵金属的含量高于锰结核矿，被称为“海底的金银库”，其经济价值也高于锰结核。
　　　　海底热液矿床的发现，引起了世界各国的高度重视，根据专家的研究和实地的探测数据，其开发价值已无可争议。美国把海底热液矿床看作是未来的战略性金属的潜在来源，由政府出面制定了中长期开发计划。日本更为积极，以一艘巡洋舰的价格投资建造了“6500”号深潜器，专门用于探测更多的热液矿床。他们计划在最近的十多年内研制出各种深海开采设备，开始商业性采矿和试生产。
　　　　　　　　淡水资源
　　　　什么时候能把南北极的冰山拖回家？缺水的人们一看到热带海洋上迅速溶解的巨大“淡水库”，就会有一种什么东西正在浪费的感觉。世界上最大的浮动冰山有300公里长，完全不可想像能够搬动。一座普通的小号冰山也有几亿吨，用世界最强劲的拖船来拖运也十分困难。美国发明家约瑟夫·科纳尔提出了一个非常迷人的设想：利用温差产生的动力驱使冰山自己航行。他认为，冰山底下的海水温度要比冰山本身高11度，这个温度可以把氟里昂从液体变成气体，他想在冰山里钻洞埋管，气态的氟里昂就可送人冰山深处，靠那里的低温使氟里昂重新凝结成液体，然后液体往下流动，遇到海水的温暖又成为气体，膨胀并上升。这样的一种循环原理能够制造一种推进装置。他的想法还没有得到验证，因为尚有更实际的问题等着人们：如何解决冰山在拖运过程中容易溶解的问题？冰山抵达目的地后如何提取淡水？要知道冰山不能简单地化成淡水，里面有许多盐泡，那是在迅速冷冻的过程中来不及析出的盐分组成的。
　　　　　　　　环境保护
　　　　在世界范围内，环保意识已经成了衡量一个国家、民族和个人的文明程度的标准之一。在开发海洋上，各国进行得比较小心，开发计划一般都附有非常详细的环境保护策划案。但是并不能保证，在今后遇到资金、技术上的难题时，投资商是否还能兼顾到环保问题。海洋与大陆相比，脾气要坏得多，有很多手段将在她怀抱里兴建城市、开采矿产的人们消灭。日本的海上城市还未成形，已经有心理学家在探讨该市居民如何克服幽闭恐怖的问题。我们看到的两张照片从一个侧面反映了海洋的真面目：人们倾倒垃圾；屠杀搁浅在浅滩的海豚。面对血染的海湾，大洋报以猛烈的“赤潮”，海水携带着巨量的红色的海洋生物冲入大陆架，吸干周围的氧，将养殖基地的经济动物统统窒息。