摸其“骨”、探其“肉”、查其“血”
历时8年，给南海做一场深度“剖解”
海石摄
本报记者 崔 爽
“我们正在做一项试验，把国度级的重大根蒂研究规划亮点功效，采用公共轻易懂得的说话和形式，既面向学界，也面向社会作报告，力求科学生动地表述前沿内容、介绍自身原创性功效，争夺行外的人也能听得懂。”近日，在同济大学召开的国度天然科学基金委“南海深部过程演变”重大规划申报会上，“南海深部规划”指导专家组组长、中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院汪品先传授透露，这是他们“第一次吃螃蟹”。
作为地球上最大的低纬度边缘海，南海地处全球最高的珠穆朗玛峰和全球海洋最深的马里亚纳海沟之间，位于全球最大的海洋板块宁靖洋板块、全球最大的大陆板块欧亚板块以及菲律宾海板块等多板块汇聚之处。特别的地舆位置使南海研究对天气转变、板块组织、地质灾祸等研究都具有重大意义。
从一概不知到取得科学主导权
南海器材两个次海盆哪个老？南海是从哪里打开的？南海深部水如何举止？南海深部沉积物是从哪里来的，若何搬运？南海深水和沉积物中，有什么样的微生物，起什么感化？“8年前，我们对这些问题一概不知，只能猜测或许照搬国外教科书。”汪品先回首道。
据“南海深部过程演变”重大规划申报会的介绍，南海深部规划是我国地学界海洋根蒂研究规模最大、科学收获最大的规划。8年来对于南海深部进行了系统观测，从海盆成因与演变机制，到深海系统的运行模式都取得了新的熟悉，使得南海成为世界深海研究水平最高的大型边缘海。经由一系列的发现，我国取得了南海深部研究的科学主导权。
“我们比如是在剖解一只麻雀，从3方面揭示南海这个边缘海的‘生命史’：深海盆的形成演变为其‘骨’，深海沉积所含的情况信息为其‘肉’，海水的生物地球化学系统为其‘血’。”汪品先以一个生动的比方归纳了南海深部规划的设计：从骨、肉、血3部门下手，经由多学科的配合索求剖解南海这只“麻雀”。
“南海深部规划2011年启动，正值十八大提出海洋强国计谋的前夜，因而是在我国周全正视海洋科学研究，尤其是成长深海科技的配景下执行的。”回首8年实施过程，汪品先感伤良多，8年来，国产深潜器等高新手艺为规划供应了索求的新手段，地调局、中海油等财富部门的深海勘探为这一规划供应了新材料。“恰是空前的汗青时机，使得这项根蒂研究规划组成了科学的焦点，促成了多部门的结合，极大地增强了执行力度，使得规划超额完成。”
为期8年的南海深部规划，经由2019年的增补、集成，总共立项60项(重点51项、培养9项)，吸引了全国32家单元单子的700余名研究人员列入，进行了多种深部地球物理实验，化学、生物学、地球科学等多学科的大量观测与实验，完成了三个半国际大洋发现规划(IODP)钻探航次、4个深潜航次和每年的共享航次等海上功课，以及大量的实验室剖析和数据处理，最终揭示了南海深部的科学奥秘，获得了冲破性的研究进展。
提出海盆成因和天气演变新假说
8年长跑，南海深部规划研究提出了一系列新假说，稀奇是在海盆成因和天气演变两方面，打破了传统熟悉，挑战原有的传统概念，提出新的假说。
对于海盆的成因，世界上研究的尺度来自北大西洋。1980年月以来，欧美学者认为南海的形成过程就是大西洋的翻版，只是规模小、年月短罢了。但研究发现，南海不是“小大西洋”，南海与大西洋有着两种基本分歧的海盆形成机制，前者是“板缘裂谷”，后者是“板内裂谷”。“传统的大西洋型‘板内碎裂’模式，是‘拉、拉、拉’，形成坦荡的大洋盆地。南海是‘三面受敌’被挤压，南海‘板缘盆地’张碎裂机制，是‘挤、拉、挤’，是‘长不大’的边缘海盆。”汪品先说。南海的研究指出了国际文献和财富部门实践中将两者搅浑的错误，提出西宁靖洋边缘海是“板缘裂谷”形成的系列，有待采用新视角、新手艺加以从新熟悉。
另一大冲破是天气演变的“低纬驱动”。天气演变的研究起步于大冰期的发现，其焦点在于用北半球高纬度区域接管到的太阳辐射量转变，成功地注释了近百万年来冰盖涨缩的周期性，引领着全球的天气转变。南海的研究提出了天气演变“低纬驱动”的概念，指出高纬区冰盖巨细的转变和低纬区季风降雨的转变，驱动力的周期性有所分歧，换句话说，就是低纬降水周期的转变并不就是由高纬冰盖决意。其实，太阳辐射量集中在低纬区，低纬驱动过程是天气干湿、旱涝灾祸的泉源，但历久以来不受正视。南海的研究还进一步表明：低纬海区更大的转变不在表层，而在于次表层水；轨道周期不只有万年品级的冰期旋回，还有40万年季风天气的长周期，当前的地球就处在低谷期，在全球天气转变的历久展望中该当加以注重。
南海将成我国深海研究基地
“南海深部规划获得了超越预期的功效，取得了学术层面的冲破。活着界浩瀚的深海盆中，南海已经脱颖而出，进入了根蒂研究水平最高的边缘海队列，正在成为世界海洋科学研究的自然实验室。”回首这项规划，汪品先透露，这一重大规划的实施取得了新熟悉，成为南海深部研究的里程碑，形成了我国多学科连系的深海科学部队，提出了挑战传统熟悉的新概念，在重大根蒂科学问题上形成了本身的概念。
稀奇值得一提的是，南海深部规划的实施过程中，我国自立研制的7000米级和4500米级载人深潜器“蛟龙”号和“深海勇士”号接踵下水。深拖磁测系统、宽频带海底地动仪、深水锚系观测、海山浅钻等浩瀚进步深海手艺都在南海获得应用，规划自己也成为海洋科学和手艺装备的试验场，促进了海洋手艺的精进和人才部队的锤炼。
“基于大量的实地观测和原位索求，从泉源上追溯了一些‘普适性’熟悉的出处，凭据西宁靖洋和低纬海域的特色，提出了分歧于前人的新熟悉。然则当前的进展只能说是提出了问题，离解决问题还有很长的距离。”汪品先透露，只有将北大西洋和西宁靖洋的研究进一步连系，将低纬过程和高纬过程相连系，才能懂得海盆成因和天气演变的真谛。
此外，世界上边缘海好多，而像南海深部规划如许，对于深水边缘海盆地的水、碳轮回集中进行系统观测研究的，尚属首次。宁靖洋深部的水经由2600米深的巴士海峡进入南海，造成了南海的“深水瀑布”和三层环流构造，经由实测和模拟的连系，对大洋和大陆身分的互相感化取得了较为系统的熟悉。“上述3方面的进展，使得对南海深部的熟悉上了新台阶，成为国际边缘海研究水平最高的一例。”汪品先说。
申报会上，汪品先也谈到了将来的研究规划，他透露，“进展能够将南海建成我国深海研究的基地”：以南海为钥匙，揭开西宁靖洋边缘海之谜；使南海成为国际边缘海研究的范例；争夺将南海作为海洋学根蒂研究的国际“实验室”，使得一系列根基过程在这里揭示，一系列假说在这里发生、验证。
“欢庆8年丰收，迎接更大战争”，汪品先的申报中如许写道：“南海深部过程演变”取得了重大科学进展，然而8年来的海上功课和研究课题首要集中在南海北部，根基上限于南沙群岛以北。下一步为了周全揭示南海“生命史”，需要向南部拓展，重点索求中部和南部海域，获取整个南海科学研究的主导权。
