海洋探秘人类的未来：回归大海
王致诚
如果人类的未来需要向陆地以外迁居,人类将迁居何方?月球?还是火星?还是让我们回到大海吧!因为生命从那里起源,人类也将在那里获得新的发展.据专家预测,21世纪中后期,世界总人口将突破200亿.有限的陆地空间如何满足人类正常生活的需求?建立海洋城市,到海中居住,成了人类新的梦想.
海洋城市如何建设
海洋城市应坐落在海上、海中,还是海底呢?
海洋建筑学家意见不一：有的设想利用数万根钢铁立柱作为支撑,在100米至200米水深的海面上叠立起"海市蜃楼"；有的设想加固小岛,建立海上"岛国"；也有人设想把海上城市漂浮在海面上,遇到龙卷风等灾难性的天气时,就封闭起来沉到海底,天气好时再浮出海面,就像潜水艇一样.
率先建造海上城市的国家是日本.20多年前,日本就在神户沿海建成一座迄今世界上最大的海上城市,可供2万多人居住,为21世纪海上城市的开发展示了广阔美好的前景.未来的海上城市将是高度发达、高度工业化的新型人类活动社区,海上城市周围将是大片的海底农场和海底油田.海底农场和海底油田将为海上城市提供粮食、农副产品,为海上城市中的工厂提供原材料,给整座城市提供能源.海上城市的水电供应怎样实施自给自足?科学家们说,可采用太阳能、风力、波浪或地底暗流发电、海水温差发电等方式供电；采用海水淡化或净化方式供应淡水.
人类未来的矿藏在哪里
海洋丰富的鱼类给人们提供了鲜美的食物,而深海石油和天然气同样也为人类提供了丰富的能源.
科学家们发现,在深海的海床上到处散布着无数土豆大小的锰结核,还有相当数量的有色金属,如铁、镍和钴.这些矿物在太平洋里散布的面积巨大.这些锰结核是过去千万年里形成的.而且,海水自身作为新的资源已日益受到人们的瞩目.
目前,日本正在探索利用深层海水所具有的"低温""营养丰富"和"洁净"的三大特性来开发深层海水资源.所谓深层海水,通常是指水深200米以下、阳光照不到的海水.深层海水积存了大量的养分,而且有害病原菌极少,具有重要的开发价值.
锰结核是什么
所谓锰结核,它在海底的贮量极为丰富,锰结核中的主要成分锰,是一种重要的金属,有着巨大的商业价值.在炼钢、铝合金和现代飞机制造工业中都少不了它,制造一架大型喷气式飞机至少需要1吨锰.
目前,锰从近海底矿藏中开采和提炼,成本昂贵,因为锰的化合物在浅海中贮量稀少.锰结核目前之所以还未开采,一方面是因为储量尚未探明,另一方面是因为它们是在深海里.它们通常散布在大洋中的深海底,那里能产生每平方厘米数百公斤的压力,足以使开采设备报废.不过,完成对锰结核的勘探和开采设备的制造只是一个时间问题.专家预测,海底这些储量达几万亿吨的锰和其他有色金属矿藏足够我们采掘一个世纪以上!
人类能仿效海洋生物筑巢吗
"珊瑚和蛤蜊既然可以用海水筑巢,那么,人类为什么不能仿效呢?"一位科学家曾经这样说道.他认为,海水中含有丰富的镁、钙、碳等元素,因此人类也能像许多海洋生物一样,利用海水制造石灰石,再用石灰石制造房屋.
此外,材料学家借助高倍显微镜,发现鲍坚硬的外壳像精心堆砌的"砖墙".从海水中吸取的碳化钙晶体就能起到这种"砖墙"的作用,虽然这种外壳的化学成分很简单,但是它却与最先进的人造陶瓷一样坚硬,而不像普通陶瓷那样发脆易碎.人们还发现,陶瓷在被破坏时会出现裂纹,而鲍壳中的碳化钙会在有机蛋白质层上滑动,因而鲍壳不会出现严重损伤,这表明鲍壳具有变形的性能,从这一点看,它又像金属材料.如果人们能够利用这些材料的特性进行设计,那就能生产出具有划时代意义的新型陶瓷化合物.鲍壳排列有序的结构使碳化钙的强度提高了20倍,而人们如果能够将目前的陶瓷强度提高5倍,那么人们将获得比今天更好的材料.
能像鱼儿一样自由呼吸吗
1993年,美国建成了世界第一家海底大酒店.有关专家认为,这种新型的海底建筑将成为21世纪海底城市的雏形.
这家酒店位于美国佛罗里达州基拉各市的浅海底,酒店最尖端离水面9米.酒店用金属合成材料制成,面积达90平方米,包括客厅、卧室、厕所和浴室,安装了录像、彩电、音响、电话和微波炉等现代化的家用电器设备.最吸引人的是从每个窗口都可以看到海里的鱼类和贝壳类动物,如亲临水晶宫一般.
这家海底酒店取名为"凡尔纳海底酒店".凡尔纳是19世纪法国的科幻小说家,著有《海底两万里》等神奇的科幻小说,如今他的幻想许多已成为现实.但是,这仅仅满足了人类海底观光的需要,并不能称为真正的"海底城市",因为它完全没有城市的众多功能,比如人们不能像在陆地上一样,随便地上街购物、串门等.也就是,人类如果能像鱼儿一样可直接在海中呼吸,那么海底城市才是真正"自由"的.
美国潜水生理学家彼得·贝纳特博士找到了这种可作呼吸用的液体氯化碳；德国的科学家迈克逊还运用氯化碳成功地研制出了供潜水员用的人工水肺.带上这种水肺,潜入水下30米,可以像鱼一样在海水中直接呼吸,停留40分钟后,感觉仍会很好.
