地球海底科学若干大型研究计划简介(1)

第45卷第3期中国地质V ol.45,No.3 2018年6月GEOLOGY IN CHINA Jun.,2018【热点与简讯】1968年由美国等多个国家启动的深海钻探计划及后续的国际大洋钻探计划、综合大洋钻探计划和正在实施的国际大洋发现计划是地球科学领域内迄今规模最大、影响最深、历时最久的大型国际合作研究计划，我国于1998年加入该计划。

40多年来，科学大洋钻探在全球各大洋共完成钻井3000余口，累积取芯超过40万m。

研究成果验证了海底扩张和板块构造理论，创立了古海洋学，揭示了气候演变的规律，发现了海底“深部生物圈”和“可燃冰”，取得了一次又一次的科学突破，引起了整个地球科学领域的革命。

1深海钻探计划（Deep Sea Drilling Program，DSDP，1968—1983年）为了获取地壳、地幔之间物质交换的第一手资料，美国自然基金会从1966年起开始筹备“深海钻探计划”。

1968年，“格罗码·挑战者”号大洋钻探船首航墨西哥湾，开始了除北冰洋外96个航次的钻探工作。

取得的岩芯资料弥补了近代地质学在深海地质方面的空白，极大地推动了海洋地质学的发展。

此次深海钻探计划主要取得以下成就：一是证实了海底扩张与洋壳生长，证实了俯冲增生和构造侵蚀作用；二是揭示了中生代以来的板块运动史，创立了古海洋学；三是发现了海底矿产资源（石油、天然气、含煤沉积、盐类沉积、金属矿等）。

2大洋钻探计划（Ocean Drilling Program，DP，1985—2003年）国际大洋钻探计划是由深海钻探计划（DSDP）发展而来。

1998年4月，中国正式加入大洋钻探计划，成为第一个“参与成员”；1999年，汪品先院士作为首席科学家，在中国南海成功实施了第一次深海科学钻探，实现了中国海域大洋钻探零突破，也使我国深海基础研究跻身于世界前列。

“大洋钻探计划”始于1985年墨西哥湾的第100航次，启用“乔迪斯·决心”号作为新的钻探船，截至2002年6月，该船共接受来自40多个国家的近2700名科学家上船考察，钻取的岩芯累计长达215km，钻探最深达海底以下2111m，钻探最大的水深达5980m，共在全球各大洋钻井近3000口。

海洋研学项目计划书一、项目背景海洋是地球上最为神秘和悠远的地方，拥有着丰富的资源和无限的奥秘。

为了更好地了解海洋，认识海洋，保护海洋，我们计划开展一项海洋研学项目，让参与者亲身体验海洋的魅力和神秘。

通过这个项目，我们希望能够引起更多人对海洋环境的关注和重视，共同保护海洋资源，实现可持续发展的目标。

二、项目目标1. 增加参与者对海洋环境的了解和认识，培养他们对海洋的热爱和保护意识。

2. 提高参与者的科学素养和实践能力，培养他们对海洋科学研究的兴趣和热情。

3. 培养参与者与团队合作的能力，增强他们的沟通和协作技能。

4. 探索海洋科学研究的前沿课题，开拓参与者的学术视野和思维方式。

5. 培养参与者对自然环境的敬畏和保护意识，提高他们的环保意识和责任感。

三、项目内容1. 海洋生物考察通过实地考察和实验，了解海洋生物的分类和分布，探索海洋生物的生态习性和行为特征。

2. 海洋地质探测使用先进的地质仪器和技术，探测海底地貌和地质构造，分析海洋地质的演化历史和未来变化。

3. 海洋污染调查调查海洋污染的来源和影响，分析海洋生态系统的健康状况和环境变化，提出保护建议和措施。

4. 海洋气象观测进行海洋气象数据的采集和分析，预测海洋气象的变化和趋势，为海上作业和航行提供科学依据。

5. 海洋保护宣传组织海洋保护宣传活动，向公众普及海洋环境知识和保护意识，倡导绿色生活方式和可持续发展理念。

四、项目实施1. 活动时间：暑假期间，持续一个月。

2. 招募对象：高中生、大学生和海洋科研人员。

3. 招募方式：通过宣传海报、网站、社交媒体等渠道进行招募。

4. 活动地点：海洋科研基地或海洋考察船上实施。

5. 活动安排：每天进行不同主题的海洋科研活动，包括实地考察、实验研究、学术讲座等。

6. 结业评价：参与者需提交研究成果报告和心得体会，经专家评审评定成绩。

五、项目预算1. 人员费用：包括导师、工作人员、参与者等的工资和生活费用。

2. 设备费用：包括科研仪器、实验材料、海洋交通工具等的购置和租赁费用。

有关地球科学重大科学计划
1.“未来地球”（Future Earth）
旨在打破学科壁垒，加强自然科学与社会科学的联系与融合，为全球、区域和各国应对全球环境变化提供必要的科学知识、技术方法和手段，支撑全球和区域可持续发展。

2.国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）
侧重研究全球变化中人文因素的影响，研究全球环境变化的制度因素、人类安全、可持续生产与消费、全球碳循环等问题。

3.国际生物多样性计划（DIVERSITAS）
联合生物学、生态学和社会科学，推动生物多样性科学的集成化发展，为更好地认识生物多样性及其制订保护和可持续利用政策提供建议。

4.国际地圈生物圈计划（IGBP）
研究地球系统相互作用的科学过程，理解支持生命的独特环境及其内在变化以及人类活动对它们的影响方式。

5.世界气候研究计划（WCRP）
旨在协调和寻求对整个气候系统的科学了解，特别是研究在什么程度上可以预测气候和人类在多大程度上能够影响气候。

6.ESS-P联合计划
上述四个（2、3、4和5）计划已经开始实施4个可持续性联合计划，即：全球环境变化与食物系统(GECAFS)、全球碳计划(GCP)、全球水系统计划(GWSP)、全球环境变化与人类健康。

ESS-P联合计划分别着重研究粮食、碳、水、人类安全等4大关乎人类生计与生存的关键可持续性问题，主要目的是综合研究地球系统变化及其对全球可持续性的影响。

这些计划均采取综合集成、跨学科交叉的研究方法。

海洋科学：海洋之谜，探寻海底奥秘海洋是地球上最神奇的环境之一，其深度、面积和多样性使其成为科学家们的永恒目标。

尽管科技的进步为我们带来了更多了解海洋的机会，但海洋之谜依然存在。

在这篇文章中，我们将探究一些海洋中最令人困惑的问题。

1. 海洋中的生物多样性据估计，海洋中约有200万至2400万种不同的生物，但已经确认的数量只有20万种。

与陆地不同的是，海洋环境中对生物的适应性更广泛。

深海环境的昏暗、极端压力和温度等条件使很多生物的生命活动方式具有奇异性质。

科学家们仍然在研究海洋中独特的生物形态、行为和生命活动。

2. 海洋底部的生物群落海底群落定位在环境极端、温度低、水压高的深海底部。

这里的生物生长速度虽然较慢，但其在物种多样性和适应性方面提供了极大的挑战。

研究显示，海底生物体积非常庞大，其中最大的生物体即是北极洲寒冰蟹，他们通常有20多英尺长！他们是以集中型的方式在深海中生长。

3. 海底热液喷口海底热液喷口是深海中一些最独特的地质表观之一，他们能够从海底喷射出超高温和高压的喷口。

其形成的科学原理是，在地球深处里，分解的物质哑然产生热量，这种热量在往海洋表面运动时，发生了一些物态变化形成了醮硫酸盐岩，在较浅的海域里析出了特殊的热液。

这种热液提供钙、硫、铜、锌等元素，以及能量供给到分解有机物质的微生物。

这些化学隆起形成的热液喷口还能够支撑微生物群落，它们成为了研究微生物群落的前沿之一。

此类微生物能够利用有机物进行生长，同时生成丰富的酶，制造出了医药科技的重要成分。

4. 海洋中的未知生物海洋是地球上最大且最未知的生物群落。

科学家们发现了许多古怪、未知物种，但他们之中的大多数还无法被人类正式记录和命名。

随着技术的进步，我们有希望发现甚至是复杂的结构化病因。

同时，新的探测技术能够让人类探究到更深入的地区，展开广阔的触觉探索。

海洋为人类提供了巨大的利益，但我们对海洋了解的仍然很少。

科学家们会花费不懈的努力去解答这些海洋之谜，揭开海底的奥秘，我们也要加入研究团队，共同保护并发现海洋中那些神秘的存在。

海洋科学导论复习提纲第一章绪论第一节、海洋科学研究内容全球海洋总面积约3.6亿平方公里，平均深度约3800米，最大深度11034米。

全球海洋的容积约为13.7亿立方公里，占地球总水量的97%以上。

如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面，那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。

地球科学体系是一个独特的、复杂的、交叉科学体系。

它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学。

其相关学科有环境科学和测绘科学。

海洋科学是地球科学的重要分支之一。

人们根据研究对象不同，通常把它分为：物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科。

（一）、研究内容海洋科学的研究对象是地球表面的海洋，以及溶解或悬浮于海水中的物质，生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界和上边界。

是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象和过程的发生，发展和演变规律及它们与环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。

特点：1、特殊性与复杂性；2、作为一个物理系统，海洋中的三态变化无时不刻不在进行，是其他星球上未发现的。

3、海洋作为一个自然系统，具有多层耦合的特点。

研究特点：1、明显依赖于直接观测；2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用；3、学科分支细化与相互交叉渗透并重，而综合与整体化研究的趋势日益明显。

物理海洋学：以物理学的理论、技术和方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其变化规律的学科。

主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等。

主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流和海水层的微结构等)，海洋中温、盐、密和声、光、电的现象和过程，以及有关海洋观测的各种物理学方法。

海洋化学：研究海洋各部分的化学组成、物质分布，化学性质和化学过程的学科。

海洋生物学：研究海洋中一切生命现象和过程及其规律的学科海洋地质学：研究海洋的形成和演变，海底地壳构造和形态特征，海底沉积物的形成过程和有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场和重力场等。

F E A T U RE专稿八年沉潜，光耀全球——跟着“南海深部计划”走近南海生命史孕育了生命，也汇通着世界，更是一片蕴藏“宝藏”的深蓝。

在这颗21世纪的蓝色星球上，人类正不遗余力地探索、开发以及争夺着海洋资源。

而当前中国的经济已发展成为高度依赖海洋的外向型经济，我们对这片深蓝有着无比的渴求。

2012年12月，中共十八大提出了“海洋强国”战略：我们要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国。

而在这一战略提出的前一年，我们启动了“南海深部计划”。

南海，四千里纵贯南北，两千里横跨东西，它的自然海域面积约为350万平方公里，其中中国领海总面积达到了约210万平方公里，是我国近海中面积最大、水深最深的海区。

它油气矿产资源丰饶，也吞吐着磅礴的海洋能量，是港口航运的聚集场，也是珊瑚礁等热带生态系统的分布区。

与此同时，当我们站在科学研究的角度去俯瞰那片集中了全球75%边缘海盆地的西太平洋时，里面的南海就如同皇冠上的明珠般璀璨夺目，因为它作为我国三大边缘海之一，是西太平洋中规模最大、最具有代表性的边缘海盆地。

而就眼下来说，无论是我们对它集中在周边的浅层开发，还是整个科学界对于它深层机理的揣测，都不足够帮助人类真正揭开南海深部的奥秘。

始于2011，收官于2018的“南海深部计划”，其“野心”就是要把南海最深处的秘密探个明白。

它的全名叫“南海深海过程演变”重大研究计划，是国家自然科学基金重大研究计划，也是我国海洋领域第一个大型基础研究计划，总共立项60个（重点51项，培育9项），全国参加单位32个，参与人员700多人次。

该计划旨在采用一系列新技术探测海盆，揭示南海的深海过程及其演变，再造边缘海的“生命史”，从而为边缘海的演变树立起系统研究的典范。

这一大计划的功勋科学家们，在八年沉潜之后，也走入了公众的视野。

2019年8月14日，“南海深部计划”指导专家组组长、中科院院士汪品先领衔一众深海研究科学家齐聚同济大学“南海深部计划成果汇报会”，将八年来的重大研究成果展示给公众。

海底扩张学说基本内容海底扩张学说是地球科学中的一个重要理论，它提供了关于海洋地壳形成和演化的重要线索。

该学说由美国地质学家哈里·黑斯廷斯和罗伯特·赫斯提德于20世纪60年代提出，被认为是解释地球地壳运动和板块构造理论的重要基础。

海底扩张学说的基本内容是指地球表面上的大洋地壳是由海底火山喷发形成的，并且随着时间的推移，这些新形成的地壳会不断向两侧扩张。

这一过程被称为海底扩张。

根据该学说，地球上的大洋地壳由一系列的海脊组成，这些海脊是全球洋中脊系统的一部分。

海脊是地球上地壳扩张的主要地点，也是新地壳形成的地方。

海底扩张学说的核心观点是，地球上的大洋地壳是通过海底火山活动形成的。

海脊是地球上地壳扩张的地方，它们是由岩浆从地球内部喷发出来，形成新的地壳。

这些岩浆冷却后会形成新的岩石，使得地壳不断扩张。

因此，海底扩张学说认为地球上的大洋地壳是年轻的，而陆地地壳是相对较老的。

根据海底扩张学说，地球上的大洋地壳不断向两侧扩张，形成了一个以海脊为中心的板块运动系统。

这一板块运动系统被称为板块构造理论，是解释地球地壳运动的重要理论。

根据板块构造理论，地球上的地壳被分为若干个板块，这些板块在地球表面上以不同的速度和方向运动。

板块之间的相互作用导致了地震、火山活动和山脉的形成。

海底扩张学说的提出和发展，对地球科学的研究和理解产生了深远的影响。

它为解释地球地壳运动和板块构造理论提供了重要线索，揭示了地球内部的火山活动和地壳演化的机制。

海底扩张学说还为地球科学家提供了研究地球历史和地壳演化的重要工具。

然而，海底扩张学说也面临着一些挑战和争议。

有些学者对海底扩张学说中的一些假设持怀疑态度，认为它并不能完全解释地球地壳运动的复杂性。

此外，一些地方性的地质现象也不能很好地解释和预测。

因此，海底扩张学说仍然是地球科学研究中一个活跃的领域，需要进一步的实验证据和理论完善。

海底扩张学说是地球科学中的一个重要理论，它提供了关于海洋地壳形成和演化的重要线索。

海洋生物学家的明年工作计划明年即将到来，作为一名海洋生物学家，我对于未来的工作计划充满期待。

以下是我明年的工作计划，希望能够为大家带来更多关于海洋生物的研究成果和保护措施。

一、调查与研究计划明年，我将积极投入到海洋生物的调查与研究中。

首先，我计划参与一项深海生物的研究项目，旨在探索深海区域的生物多样性与分布规律。

这项项目将采用潜水器、遥控器等现代科技手段，深入到深海拍摄照片和视频，并收集样本进行进一步的分析研究。

其次，我还计划参与一个底栖动物群落结构变化的长期监测项目。

该项目将通过每年定期采集沿海地区的样本进行分析，以了解底栖动物群落的组成与结构是否发生变化，并探索可能的原因。

这将有助于我们更好地了解海洋生物之间的相互作用和生态系统的健康状态。

二、保护与管理计划作为一名海洋生物学家，保护海洋生态系统和生物多样性是我义不容辞的职责。

明年，我将积极参与一系列保护与管理计划，以促进海洋生物资源的可持续利用。

首先，我将与相关部门合作，开展鱼类资源监测和管理项目。

这将涉及到对渔业资源的调查，以及制定和实施相关的管理政策。

通过合理的渔业管理，我们可以维持渔业的健康发展，并保护受威胁或濒危的鱼类资源。

其次，我计划参与海洋保护区的规划与建设工作。

明年，我将与政府和非政府组织合作，推动海洋保护区网络的建立和扩大。

同时，我还将积极参与保护区的管理与监测工作，确保这些区域的生态系统得到有效的保护与恢复。

三、教育与科普计划除了研究与保护工作，我还将致力于海洋生物学的教育与科普工作。

我计划在明年开展一系列的科普讲座和展览活动，向公众传递海洋生物的知识与应用价值。

在学校或公众机构，我将组织针对不同年龄和教育水平的人群进行海洋生物学的讲座。

通过图文并茂的展示材料和生动有趣的讲解，我希望能够激发更多人对海洋生物学的兴趣和好奇心。

此外，我还计划策划一次海洋生物学的展览活动，向公众展示海洋生物的独特之处和存在的问题。

通过展览，我将推广环保意识，呼吁大家对海洋生态系统的保护与关注。

海洋生态系统中底栖生物多样性研究海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，其中底栖生物多样性研究是海洋科学中的重要课题。

底栖生物是指生活在海洋底部的生物群落，包括各种底栖动物和植物。

研究底栖生物多样性可以帮助我们了解海洋生态系统的结构和功能，评估海洋生态系统的健康状况，以及推动可持续的海洋管理。

首先，底栖生物多样性研究可以揭示海洋生态系统的结构和功能。

海洋底部是一个错综复杂的生物群落，其中包括各种不同的底栖生物，如海藻、珊瑚、海绵、甲壳动物等。

研究表明，底栖生物多样性与海洋生态系统的稳定性密切相关。

例如，海底珊瑚礁是一个典型的底栖生物聚集区，不仅提供物种多样性，还为其他生物提供了栖息地和食物来源。

因此，通过研究底栖生物多样性，可以了解不同生物之间的相互作用关系，揭示海洋生态系统的结构和功能。

其次，底栖生物多样性研究对评估海洋生态系统的健康状况至关重要。

随着气候变化、过度捕捞、污染物排放等人类活动的增加，海洋生态系统面临着严重的威胁。

底栖生物是海洋生态系统的重要组成部分，其种类和数量的变化可以作为海洋生态系统健康状况的指标。

例如，某些底栖生物对环境变化非常敏感，当它们的数量减少或消失时，可能意味着环境质量下降，海洋生态系统出现问题。

因此，通过研究底栖生物多样性，可以提供有关海洋生态系统健康状况的重要信息，为海洋管理提供科学依据。

最后，底栖生物多样性研究可以促进可持续的海洋管理。

保护和管理海洋生态系统对于实现可持续发展至关重要。

底栖生物多样性是海洋生态系统的重要组成部分，保护底栖生物多样性对于维持海洋生态系统的稳定和功能的完整性至关重要。

通过研究底栖生物多样性，可以了解不同底栖生物的生命周期和个体间的关系，识别濒危物种和保护重点区域，并制定相应的保护措施。

此外，底栖生物多样性研究还可以为生态修复和海洋保护区建设提供科学依据，确保海洋生态系统的可持续利用。

总之，海洋生态系统中底栖生物多样性研究具有重要意义。