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人類為什麼會有海洋特征

圖文 更新时间:2024-07-19 17:29:31

2020年11月10日,中國載人潛水器“奮鬥者”号成功下潛西太平洋馬裡亞納海溝,突破1萬米,達到10909米。

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中國載人潛水器“奮鬥者”号

創造了中國載人深潛的新紀錄,并且還帶回了海溝底部的岩石、海水、生物等珍貴樣品。這是世界上第三個到達馬裡亞納海溝最深處的載人潛水器。

相比人類對宇宙探索的1%,目前人類也隻探索了5%的海洋。

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我們都知道,如果我們從太空看地球,會發現地球是一個水藍色的星球。因為在地球上,海洋的面積大約為3.6億平方千米,大約占地球表面積的71%。因此從太空看向地球時,眼睛所到之處幾乎都有海洋。

海洋和太空都是人類探索的重點領域,與遠在天邊的宇宙相比,探索海洋似乎要更容易一些。

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海洋大約占地球表面積的71%

但為什麼人類也隻能探索到5%呢?人類在探索海洋的過程中遇到了什麼困難呢?在這探索到的5%的海洋中,人類又在深海中發現了什麼呢?接下來我們就針對這些問題,給大家一一解答。

人類探索海洋面臨的困難

人類探索海洋,會面臨哪些問題?高壓、不穩定水溫、黑暗、缺氧以及高腐蝕性的海水等等。這些都是人類探索海洋需要克服的問題。

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人類探索海洋

  • 難以承受的高壓

海洋的高壓是目前人類探索海洋最大的困難。在海洋的最深處,靜水壓力可以超過1000大氣壓,在深海海域,有大約56%的海域都處在100-1100大氣壓的壓力中。

這是一個什麼概念呢?在海洋中每下降100米,就會加10個大氣壓,每下降10000米,就會加1000個大氣壓。而經過專業訓練的潛水員,一般可以潛水到400米的海域。

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此時的水壓相當于一個人平躺在地面上,被400個年輕小夥子壓住。在2006年,有一位探險家吉翁·奈瑞在沒有借助任何設備的情況下,徒手潛水到113米的海域,創造了世界紀錄。

而埃及潛水愛好者在借助水肺的情況下,也隻能潛到332.35米的深度。因此即便是在借助專業設備,人類也很難克服高壓,向海洋的魚一樣自由自在地遨遊。

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探險家吉翁·奈瑞

馬裡亞納海溝作為海洋裡的喜馬拉雅山,是海底最深的地方,深度高達11034米。萬米的海底,水壓超過110兆帕,相當于有2000隻非洲大象踩在一個人的背上。

因此人類要探索海洋,就需要不斷改進技術,克服高壓。雖然我國已經能到達10909米的深度,潛水時間可以達到13個小時。但是要進一步探索海底的世界,還需要讓潛水器在海底高壓的環境下待上更長的時間。

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馬裡亞納海溝

  • 不穩定的水溫

世界上海洋的水溫變化大概在-2℃-30℃之間,海水的溫度受到太陽輻射的影響。在深度達萬米的馬裡亞納海溝,平均水溫仍然可以達到2℃,這裡的水仍然是液态。

根據科學家實測的深海海底的底水溫度數據,我們發現底水溫度随水深變化而變化。一般在不超過2000米的海域,海底水溫度會随着水深增加而快速降低。而在水深350-500米的地方,有一個恒溫層,這裡是溫暖海水和冰冷海水的交彙處,也是藍鲸的最佳栖息地。

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不過在海底,水溫并不是一直處于這個區間。在深海有局部區域的海水溫度非常高,比如洋中脊上的熱液噴口,水溫可以高達400℃。

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熱液形成過程示意圖

在上世紀70年代,潛水器阿爾法文号就在海底三四千米的地方發現了一個巨大的海洋煙囪。這裡的煙就是海水漏到地殼,碰到岩漿後噴射出來的熱水,溫度高達350℃。

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“海底煙囪”

因此人類在探索海洋的過程中,還需要時刻注意這些不穩定的水溫變化,否則一旦碰上,可能就會被這些熱水融化。

  • 海底的黑暗世界

我們通常看到的都是藍色的大海,實際上海水的顔色并非藍色。隻不過是因為波長越長的光容易折射到海水中,而藍光的波長比較短,就被海水反射了。因此我們看到的一般都是藍色的海水。

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藍光波長短,易被反射

而自人類看不見的地方,海洋則是一片漆黑。在200米以内,是光合作用帶,在這裡人們往往還能看到海洋的世界。但一旦深入200米後,便會陷入黑暗。

深海探測器的視野在海洋中很受限制,一般隻能看到幾百、幾千平方米的範圍。因此即使我們潛到深海,也不一定能夠看到深海的全貌。

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除上述問題外,海水還具有很高的腐蝕性,會對我們的深海探測器的金屬成分進行腐蝕。海洋腐蝕一般從物體構件開始,金屬構件在海洋飛濺區(即風浪、潮汐等激起的海浪、飛沫區域)的腐蝕率最高。

因此在進行海洋探索時,人類需要制作出具有高度防護海洋腐蝕性的金屬探測器,并且還需要加強這些金屬探測器的使用期限,以此來節約海洋探索的成本。

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人類在海底發現了什麼?

雖然人類現在隻探索了5%的海洋,但是人類已經從這些深海中發現到了很多東西。

  • 豐富的海底資源

随着陸地資源的緊缺,我們在海底發現了十分豐富的資源。不僅包括各種各樣的海洋生物,還有豐富的礦産資源。

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海洋生物

曾經有科學家認為,海洋可以成為人類未來的糧倉。但實際上,人類捕魚的程度已經極大地破壞了海洋的生物多樣性,并且導緻了一部分海洋生物的滅絕。但是除了魚類之外,海洋中還有很多其他可以供人類食用的生物。

藻類是海洋中最多的生物,藻類中富含蛋白質,可以經過加工成為食品,供300億人食用,每年的藻類産量是全球小麥産量的15倍。

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藻類

在南極地區,還生活着一種極富礦物質和蛋白質的生物——磷蝦。這裡的磷蝦高達50億噸,而人類每年僅需要1.5噸就可以滿足需求。因此說海洋是未來糧倉也不為過。

海洋被稱為礦産資源的聚寶盆,不僅種類豐富,而且分量還很足。除了我們熟知的石油、天然氣、煤,還有一種稀有金屬礦源——錳結核。

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全球大洋錳結核分布示意圖

錳結核廣泛分布在4000-5000米的深海底部,它是一種以鐵和錳元素為主的礦石,通常是直徑為5-10厘米的不規則球體。并且錳結核還是一種可再生礦物,每年都以大約1000萬噸的速度不斷增長着,是未來可利用的最大的金屬礦資源。

此外,在海洋中還有豐富的銅、鎳、钴等資源,是陸地儲藏量的幾十倍甚至幾千倍。

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海洋豐富的礦産

  • 神秘的遠古遺迹

在日本與那國島海域下,曾經發現過一座海底遺迹,考古學家在這裡發現了大量的人物雕像、神廟柱子和一些無法破譯的圖案。經過對這處海底遺迹岩石的碳十四計算,發現這些遺迹的時間距今大約有1.2萬年。

此前各國的考古學家都曾有過對“大洪水”的猜想,而這一時間也正與“大洪水”時間溫和,因此考古學家們猜測,人類存在的史前文明确實就是被那場“大洪水”淹沒。

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海底遺迹

在這座遺迹中,還發現了很多小型金字塔。這與古埃及、古瑪雅和傳說中的亞特蘭蒂斯擁有的金字塔相似。這一遠古遺迹也由此變得更加撲朔迷離,而在海洋中,或許還有更多這樣類似的遺迹等着人類去發掘。

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“小型金字塔”

  • 生命的起源

除了這些令人興奮的發現外,人類似乎還在海底發現了生命的起源。人類在探測過程中發現了35億年前的海底火山岩石,在這些岩石上有着許多疏松的小孔,其直徑與我們的細胞直徑十分接近。

現代古生物學家經研究,發現地球最初的生命是一個單細胞生物,并為其命名為“露卡”,它們認為地球上的所有生物,都是“露卡”在深海中經過30多億年的演化而形成的。

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單細胞生物

盡管這5%的發現,已經帶給人類巨大的财富。但随着技術的發展,相信我們對于海洋的探索肯定不止局限于這5%。

不過需要注意的是,我們在探索海洋的過程中,也要充分地尊重海洋,而不是制造出更多的海洋垃圾來破壞海洋的生态。

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海洋垃圾

陸地與海洋在地球共生,我們可以對海洋的未知世界進行探索,但是也應該對它進行保護。

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