自然界的大海

1、简介

大海（seas and oceans; the ocean; the sea ）即海洋。其实海与洋还是有些差别的。 海和洋的区分:

广阔的海洋，从蔚蓝到碧绿，美丽而又壮观。海洋，海洋。人们总是这样说，但好多人却不知道，海和洋不完全是一回事，它们彼此之间是不相同的。那么，它们有什么不同，又有什么关系呢？

洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面积的89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远，不受陆地的影响。它的水分和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。世界共有4个，即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。

海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%，海的水深比较浅，平均深度从几米到二三千米。海临近大陆，受大陆、河流、气候和季节的影响，海水的温度、盐度、颜色和透明度，都受陆地影响，有明显的变化。夏季，海水变暖，冬季水温降低；有的海域，海水还要结冰。在大河入海的地方，或多雨的季节，海水会变淡。由于受陆地影响，河流夹带着泥沙入海，近岸海水混浊不清，海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘，又是临近大陆前沿；这类海与大洋联系广泛，一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海，即位于大陆内部的海，如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海，水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个。太平洋最多，大西洋次之，印度洋和北冰洋差不多。

2、海洋的形成

海洋是怎样形成的？海水是从哪里来的？

对这个问题目前科学还不能作出最后的答案，这是因为，它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。

现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。

位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。

地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。

在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。

原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体匀的咸水。同时，由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。

总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。

3、海洋—21世纪的药库

主题词或关键词: 海洋科学

据有关医学专家预测，人类将在21世纪制服癌症。那么，人类靠的是何种灵丹妙药？近年来，科学家们研究后发现，海洋将成为21世纪的药库。

海参是一种含有高蛋白的名贵海味。然而，你可能没有想到，有几种海参会从肛门释放出一种毒素，这种毒素具有抑制肿瘤的作用。

牡蛎——这种小小的贝类，十分鲜美可口，不过，它更大的价值却是由于含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。

目前，一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验，以作为医治某些疾病的有效手段。初步实验表明，从某种海绵状生物中提取的有毒物质，有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质有助于治疗糖尿病，美国一位海洋问题专家形象地说：“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”

在考虑从海洋中采药的时候，医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。实验表明，从珊瑚礁中提取的有毒物质，和某种海绵状生物中提取的毒物一样，也具有抑制癌细胞发展的作用；而从珊瑚礁中提取的其他物质对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。有一种产于夏威夷的珊瑚，它含有剧毒，可用于制成治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海一种软珊瑚的提纯物，具有降血压、抗心率失常及解痉等作用。

鲨鱼是一种古老的海洋性鱼类，在全世界分布较广，共有250多种。20世纪80年代中期以来，国际上许多科学家对鲨鱼身体各部分的药理、化学、生物化学及应用等方面进行了悉心的研究，特别是对鲨鱼体内抗肿瘤活性物质的研究更加引人注目。据有关资料报道，美国生物学家对鲨鱼进行了几十年的调查研究后，发现鲨鱼几乎不患任何病变，更极少得癌症，似乎对癌症有天然的免疫力。有些科学家将一些病原菌和癌细胞接种于鲨鱼体内，也不能使它们致病。看来，在鲨鱼体内有某种特殊的防护性化学物质。

中国的有关专家对鲨鱼的研究，几乎与国际上同步。1985年，上海水产学院和上海肿瘤研究所的专家们，首次发现鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用。这一科研成果为人类从海洋生物资源中寻找抗肿瘤药物开辟了广阔的天地。

5、海洋——矿物资源的聚宝盆

主题词或关键词: 海洋科学

海洋是矿物资源的聚宝盆。经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探阶段”，人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。

（1）、油气田

人类经济、生活的现代化，对石油的需求日益增多。在当代，石油在能源中发挥第一位的作用。但是，由于比较容易开采的陆地上的一些大油田，有的业已告罄，有的濒于枯竭。为此，近20～30年来，世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。

探测结果表明，世界石油资源储量为10,000亿吨，可开采量约3000亿吨，其中海底储量为1300亿吨。

中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查，先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富，堪与欧洲的北海油田相媲美。

东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田，位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田，深2000～3000米。据有关专家估计，天燃气储量为260亿立方米，凝析油474万吨，轻质原油874万吨。

（2）、稀锰结核

锰结核是一种海底稀有金属矿源。它是1973年由英国海洋调查船首先在大西洋发现的。但是世界上对锰结核正式有组织的调查，始于1958年。调查表明，锰结核广泛分布于4000～5000米的深海底部。它们是未来可利用的最大的金属矿资源。令人感兴趣的是，锰结核是一各种生矿物。它每年约以1000万吨的速率不断地增长着，是一种取之不尽、用之不竭的矿产。

世界上各大洋锰结核的总储藏量约为3万亿吨，其中包括锰4000亿吨，铜88亿吨，镍164亿吨，钴48亿吨，分别为陆地储藏量的几十倍乃至几千倍。以当今的消费水平估算，这些锰可供全世界用33,000年，镍用253,000年，钴用21,500年，铜用980年。

目前，随着锰结核勘探调查比较深入，技术比较成熟，预计到21世纪，可以进入商业性开发阶段，正式形成深海采矿业。

（3）、海底热液矿藏

20世纪60年代中期，美国海洋调查船在红海首先发现了深海热液矿藏。而后，一些国家又陆续在其他大洋中发现了三十多处这种矿藏。

热液矿藏又称“重金属泥”，是由海脊(海底山)裂缝中喷出的高温熔岩，经海水冲洗、析出、堆积而成的，并能像植物一样，以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属，而且金、锌等金属品位非常高，所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是，重金属五彩缤纷，有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。

在当今技术条件下，虽然海底热液矿藏还不能立即进行开采，但是，它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采，那么，它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿一起，成为21世纪海底四大矿种之一。

6、海洋——未来的粮仓

主题词或关键词: 海洋科学

有些读者可能会想，在海洋中不能长粮食，怎么能成为未来的粮仓呢？

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，它是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中，由海洋提供的不过5％～10％。令人焦虑的是，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。用一句民间的话来说，现在人类把黄鱼的孙子都吃得差不多了。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，大抵都在近海。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，只是它们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。

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，而后在那儿培植海藻，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。

当然，从科学实验到实际生产将会面临许许多多困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力从何而来？显然，在当今条件下，这些能源需要量还无法满足。

不过，科学家们还是找到了窍门：他们准备利用热带和亚热带海域表面层和深海的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。这就是说，设计的海洋饲养场将和海水温差发电站联合在一起。

据有关科学家计算，由于热带和亚热带海域光照强烈，在这一海区，可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1％的温水发电，再抽同样数量的深海水用于冷却，将这一电力用于饲养，每年可得各类海鲜7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。

通过这些简单的计算，不难看出，海洋成为人类未来的粮仓，是完全可行的