守护地球“心脏” 澎湃“蓝色”动能

2023-11-01 02:05本刊综合
发明与创新 2023年31期
关键词:溢油海洋心脏

◆本刊综合

你或许见过大海涨潮时的波澜壮阔,见过阳光下细软白沙折射的光芒万丈,见过碧海蓝天中自由翱翔的海鸥……但是,你真的了解大海吗?

海洋约占地球表面积的71%,海洋生物占地球生物总量的80%以上。海洋具有提供氧气、调节气候、固碳、提供食物和医药等资源的作用,它孕育了生命,延续着历史,进化出奇迹,保障着未来,是全人类共同的财产。我们生活中的每一滴水、每一次呼吸都与海洋息息相关。

我国是陆地大国,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。秉持人与自然和谐共生的理念,守护海洋生态系统就是守护人类共同的福祉。本期,让我们走近地球的“心脏”,守护地球的“蓝色”动能。

来自海洋的馈赠

能力出众的捕碳、固碳能手

海洋的碳库储碳量约是陆地的20倍、大气的50 倍,是调节全球气候变化的重要“缓冲带”。

海洋对泥沙中包含的固体沉积碳有较强的储存作用。海洋生物可将无机碳转化为有机碳并沉降至深海,是固碳与储碳的天然“碳汇”。海洋中的浮游生物可吸收和固定海洋中的碳,将其转化为颗粒态和溶解态有机碳,再通过食物链中上层物种的捕食和分解等方式实现循环。

此外,红树林、盐沼、海草床等生态系统作为捕碳和固碳能手,它们能通过光合作用快速从环境中吸收二氧化碳,并以枝叶、根茎等形式保存下来,降低大气中二氧化碳的含量。然而,如果海洋的生态系统遭到破坏,固碳也可能被分解并再次回到碳循环中。

食、药、清洁能源的制造者

海洋生物占地球生物总量的80%以上,是人类食品、蛋白质、药品原料的重要来源。我国已建成包含数以万计的海洋微生物新菌种、养殖生物新品种的资源库。2021 年,我国科学家首次发现能有效降解塑料垃圾的海洋微生物菌群,经过培育的微生物菌群可在两周内将塑料降解为碎片。

海洋还蕴藏着丰富的矿藏,我们日常使用的石油、天然气,很多都来自于海洋。2021 年,海上大型深水自营气田陵水17-2 气田成功投产,服务于该气田的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站由我国自主研发。

图1 “蓝鲸2 号”是全球钻井深度最深的半潜式钻井平台(图/中国船舶工业行业协会 供)

海洋也是新能源的富集地。据估计,我国近海海洋可再生能源总蕴藏量约为15.80 亿千瓦,作为全球第二大海上风电市场,海上风电增速更是领跑全球。此外,我国潮流能总装机规模已达3820 千瓦,居全球第二,成为世界上少数几个掌握规模化潮流能开发利用技术的国家,在连续运行时间等方面达到世界先进水平。我国波浪能应用领域不断拓展,在深水养殖、远海供电等方面均实现成功应用,创造多项全球首次。

图2 东海大桥风电场(图/中国可再生能源学会风能专业委员会 供)

互通互联的“天然高速公路”

海洋有着“天然高速公路”的美誉。自从大航海时代以来,海洋就成了人类最繁忙的交通线,在全球贸易繁荣的今天,更是不可替代。航运强国也是经济强国的体现。

在精密庞大的航运网络背后,大数据科技发挥着重要作用。中远海运科技大数据应用平台通过收集到的公开航运位置数据叠加自有算法,可进行实时跟踪。

北冰洋是四大洋中气候最复杂、航行最困难的地区之一。2021 年,我国科研人员建立的北极海冰和海洋动力环境的7 种关键参数的卫星遥感反演算法投入应用,显著提升了我国海运公司在北极航行的竞争力。

海洋治理“小卫士”

海洋是人类赖以生存的“第二疆土”和“蓝色粮仓”,我国自古就有“舟楫为舆马,巨海化夷庚”的海洋战略和“观于海者难为水”的海洋意识。如今,面对海洋环境遭受的种种威胁,我们都做了哪些尝试,又研制了哪些治理利器呢?

海洋生态环境监测船

“中国环监浙001”是我国首艘千吨级海洋生态环境监测船,具备海洋生态环境监测、应急监测、科研调查、突发应急事故指挥处置等多项功能。该船配有湿型、半干型、干型和微生物4 个专业实验室,具备样品采集、常规海洋理化参数测定、海底测绘等功能。在海洋生态环境保护、海洋资源开发、国家海防安全等方面发挥着重要保障作用。

图3 “中国环监浙001”船舱里的实验室(图/中国环境 韦璐 摄)

溢油回收船

“胜利505”能快速有效地进行海上溢油围控,对海面上不同黏度的溢油进行回收,既能独立进行扫油回收作业,又能多船配合组成大型扫油系统并担当主回收船,以应对大面积海上溢油。该船还配备消油剂喷洒系统,可通过喷洒装置大面积喷洒消油剂消除无法回收的浅薄浮油,还可作为小型溢油回收船的母船对其运输、吊放及回收溢油,对事故船舶舱内的残油或化学品进行转移,以及进行紧急救助和海上船舶及建筑物的灭火施救等。

根据See-To等[4]的观点,在研究中主要以网络口碑的质量、网络口碑的数量和网络评论的肯定性3个方面来评价网络口碑。网络口碑的质量指每条评论是否清晰、明了、客观以及推荐理由是否充分等;网络口碑的数量主要指网络评审数量的多少以及每条评论所包含信息量的大小等;网络评论的肯定性,主要包括每条评论是否具有肯定性以及每个评论人对产品的推荐程度等。

图4 位于埕岛油田海面上的“胜利505”溢油回收船(图/海报新闻官网)

“空中巡警”精准助力

无人机巡查和部门联动的近岸海域环境监管新机制,实现了空间全覆盖、复杂地形全监管、全时段监管、污染事件实时跟踪、污染快速溯源、远程采样评估的海洋生态环境监管新路径。

未来,“空中巡警”还将进一步探索无人机在近岸海域监管中的应用场景,结合AI深度学习形成自动认知能力,通过有效识别油污、垃圾和赤潮等污染物,实现信息共享、实时预警、跨部门联动,全面提升海陆统筹生态环境综合治理模式的成效。

图5 深圳大鹏新区无人机近海海域的巡查航线(图/新华网)

保护海洋环境,我们在行动

☆珊瑚礁被喻为海洋生态状况的“晴雨表”。海南三亚蜈支洲岛海域有着我国第一个热带海洋牧场。近年来,我国沿海多地采取自然恢复和人工修复相结合的方式,着力推进珊瑚礁生态系统保护。培育种植珊瑚幼苗,在海底“植树造林”——我们在行动!

图6 分界洲岛附近海域拍摄的珊瑚苗圃(图/新华社 张丽芸 摄)

☆红树林是与珊瑚礁、上升流、海岸湿地并称为最具生命力的四大海洋自然生态系统,有着“护岸英雄”“鸟类天堂”“鱼虾粮仓”等美誉。目前,全球红树林联盟已开展国际合作,通过绘制高分辨率的全球红树林观察(GMW)地图,对重要的保护地进行识别和规模化保护。同时启动具备实时跟踪红树林覆盖变化情况的变化警报平台,便于及时应对新的威胁。保卫红树林——我们在行动!

☆《中华人民共和国海洋环境保护法》修订草案根据国家入河入海排污口监督管理要求,优化入海排污口设置,强化入海排污口监管。还要求加强海洋垃圾污染防治,做好与固体废物污染环境防治法的衔接等。各国政府通过监测海洋垃圾的种类、数量和来源,评估其演变的趋势,同步开展对海洋垃圾的收集与治理。严控海洋污染——我们在行动!

知识小卡片

“海”和“洋”是一回事吗

海洋为何是蓝色的

光在海水中传播和吸收的过程产生的光学效应是海水呈现蓝色的关键。海水中的水分子对蓝色光的吸收较弱,光线穿过海水时,蓝色光更容易被散射和反射,使海水呈蓝色。此外,海水的颜色也可能受到其他因素的影响,如天空的颜色、太阳高度角以及海水中浮游生物的数量等。

海底的压力有多大

在300 米的深海里,潜水员要承受31 个大气压,相当于人体每平方厘米要承受约30千克重物的压力,且每下潜10 米,人体所承受的压力会增加1 个大气压。马里亚纳海沟最深处约1.1万米,其水压接近1100个大气压,足以将一辆坦克压扁。在已知的生物中,有很多“抗压高手”,借助压差流通机制平衡身体与海水之间的压力,就是它们的生存之道。

海洋是生命的摇篮,孕育着万千物种,也为人类的生存与可持续发展提供了广阔的空间。保护海洋,就是维护人类共同的家园。

2023 年8 月24 日,日本政府不顾国内外反对,执意启动核污染水排海计划,引发全球关注。这一天必将成为地球海洋环境的灾难日,被历史铭记!

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