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世界诸强争赴深海开拓新疆土 中国技术失语

世界诸强争赴深海开拓新疆土 中国技术失语

深海下的大国较量

  去深海开拓“新疆土”

  从古罗马开始,人类就开始关注海洋这片蔚蓝色的水域。为了生存,数个帝国的“蓝色圈地”运动几乎从未停止,然而数十个世纪过去了,海底却一直沉睡着。当历史的车轮跨入19世纪,人们才开始把想象的空间延伸到无法触及的海洋深处。

  科学家描绘了一幅生动形象的“海底图画”:4万千米长的大洋中脊首尾相接,无数金属硫化物“黑烟囱”堆积成了海底矿床,广袤的海底盆地分布着大量金属结壳,那里是人类最后的资源宝库。资本家看到了财富。深海石油及海底表面各种结核矿物的储量,足以使地球上的工厂运转数个世纪。2010年进行商业性开采,或许早已成了一些跨国公司的目标。军事家抓住了机遇。谁先抢夺深海,谁就会在未来的海战中赢得主动,同时对陆地和太空形成强力的威慑和制约。政治家的眼里无疑是权力。占据地球表面积近一半的国际海底区域,是这颗星球上最大的政治地理单元。然而这最后一片“未被占有”的区域,至今只具有特殊的法律地位。

  21世纪是海洋的世纪。几年来,世界诸强对海洋的开发、争夺和控制的特点已初现端倪,其中的重头戏就是向深海进军。这一轮看不见的“深海暗战”虽似风平浪静,却暗藏杀机,并将对未来全球政治格局、军事战略和国际关系产生深刻的影响。同时,控制深海对打赢陆战、空战,甚至太空战也将有决定性的意义。

  也许再过几年,也许就在2008,世界强国对于某些特定地点的深海争夺,就将成为国际政治的热点问题。这些具有特别意义的深海海床遍布四大洋,在一些国际战略家眼中,它们早已被贴上这样那样的标签,比如“大国战略要点”、“未来海底要塞”、“新能源要地”、“科技资源仓库”,诸如此类。

  其实,早有科学家预测,深海,这片迄今为止人类知之最少的“科学盲区”,将成为继太空之后下一个关系到人类社会发展和政治格局的重要地域。而实际上,或出于政治目的,或着眼经济利益,或本着科研精神,世界强国早已开始了一场关于夺取未来战略制高点的深海暗战。

  不断开拓新的疆界,历来是各国、各民族夺取新的生存发展空间、获取新的能源、资源、夺取对其他国家军事战略优势的重要途径。16世纪前后的海洋大开发,葡萄牙、西班牙、荷兰、英国等一些欧洲中小海洋国家抓住了历史的机遇,它们的舰队夺取了海洋这个新空间的控制权,彻底打败了亚太、美洲地区许多历史悠久的封建帝国,成为全球新霸主。历史的经验证明,谁抓住了人类社会发展的战略机遇,谁就能踏上富国强民的快车道,更改自己在国际政治格局中的不利地位。

  如果说21世纪开发太空是争夺“高边疆”,那么向深海进军就是开拓“新边疆”。深海这个人类未来生存发展的新空间,蕴藏着巨大的能源矿产和无限的商机,同时也是新型高技术海战武器大显身手的新战场。必定会有一些思维敏感的新兴国家捷足先登,抢先在开发深海的争夺中拔得头筹,从而急剧增加本国的国力。然后再向传统的强国叫板,最后甚至导致国际政治军事格局重新洗牌。


  海床,另一种危险的“可能”

  在全球广袤的海底世界,目前最吸引人眼球的,莫过于北冰洋深处的那一片引得多方垂涎的神秘海床。

  如果俄罗斯计划2009年再次向联合国提交延伸其大陆架的申请,那么接下来的这段时间里,几个月前的那幕“多米诺骨牌”闹剧或许会重演:俄罗斯潜入北极海底“插旗”,美国破冰船驶往北极海底测绘,加拿大在北极举行海空联合军演,丹麦科考小组到北极收集地质数据,挪威学者抵达海克尔海岭“寻找微生物”……

  就这样,一点点全球变暖的触动,让自恐龙时期便保存完好的资源和有利可图的航道闯进了人们的梦想,可各国争夺的,却在洋面之下。更耐人寻味的是,在温室效应“入侵”政治之前,《联合国海洋法公约》曾被束之高阁几十载,而如今,那些想赶在世界被气温改变之前率先“染指”北极的国家,却将它奉为圭臬。

  根据《联合国海洋法公约》,沿海国可以在批准《公约》的十年内向联合国大陆架界限委员会申请200海里专属经济区以外区域的海底开发权,但前提是,必须在地质上证明所申领区域是本国大陆架的自然延伸。

  对于1994年加入《联合国海洋法公约》的俄罗斯来说,2008年不容错过。因其2001年提交的申请已被驳回,按照“游戏规则”,若不想放弃,俄罗斯必须最晚于2009年再次公关。从法律上看,公然“插旗”并无实际意义,但只要稍加留意就可以发现,俄科考队下潜北极的主要目的是为了证明,罗蒙诺索夫海岭是西伯利亚大陆架的自然延伸。

  这条蛇形海底山脉呈弧形环绕在地球最北端,一头指向俄罗斯,另一头则伸向加拿大和丹麦的格陵兰岛。于是,在莫斯科的刺激下,环北冰洋国家突然开始对这片区域分外眼红。

  “北极-2007”科考行动之后,俄海洋地质和矿产资源研究所评估道,“很有希望将本国大陆架延伸到200海里专属经济区以外的区域,增加120万平方公里的领土”。尽管加拿大和丹麦分别可在2013年和2014年以前提交反诉,但两国正在抓紧引爆炸药绘制海底地图。挪威也在2006年递交了申请。

  与俄罗斯相比,美国可谓“有冤无处伸”。华盛顿至今未加入《联合国海洋法公约》,不可能对北极提出任何主权要求。不过2007年10月31日,美国参议院外交关系委员会举行会议,以17票赞成、4票反对的表决结果通过一项议案,建议参议院同意美国加入“海洋宪法”。在这个背景下,此前两个月美国“希利”号破冰船驶往阿拉斯加北部绘制海底地图,无疑是为了应对将来《公约》有可能获得批准的情况。

  美国国务卿法律顾问约翰·贝林杰对《今日美国》报说:“美国可能会提出申请,要求获得阿拉斯加沿岸地区向北冰洋延伸600海里的岸基区拥有权。”美国国家海洋和大气管理局海岸研究办公室主任巴纳姆则表示,“掌握的数据越精确,主动权就越大。”

  自2003年以来,包括“希利”号的测绘,美国一直在对距离门捷列夫海岭不远的楚科奇高原北部海底进行考察,希望得出该地区属于美国大陆架的结论。而这里正是俄罗斯急于收回的“北极三角地带”。对此,美参议院外交事务委员会副主席卢格态度坚决,“必须阻止俄罗斯将蕴藏着丰富资源的地区据为己有。”

  显而易见,如今北极地区已然布满了相互重叠的领土声明。除了美、俄的楚科奇争端,俄、加、丹在罗蒙诺索夫海岭互不相让,俄、挪就巴伦支海存在分歧,加、丹更是在汉斯岛归属问题上斗争了数十年。

  可以预见,今后一段时间内,联合国大陆架界限委员会的工作会异常忙乱,因为许多国家将提交申请,但一个较难处理的问题是:委员会不能对一个以上国家提出主权要求的地域做出裁决,这些国家必须自己来解决领土争端。

  悲观主义者认为,一种可能的结果是,几个月前的北极闹剧将会愈演愈烈,甚至扩展到其他海域。这些关于海洋及海底利益的冲突,今后的几年甚至几十年里,在各个委员会、法庭和仲裁听证会上将发生激烈的唇枪舌剑,甚至引发“冷战”式的僵局。

  乐观主义者则从历史中看到了希望:以前各国在此类问题上不是进行过合作吗?法国、冰岛、西班牙和英国都声称对比斯开湾近海沙洲拥有主权,但它们决定联合提交申请,然后再对它进行划分;澳大利亚和新西兰都对塔斯曼海的部分区域声称拥有主权,但它们在提交各自的申请前相互做出了让步。

  有人揣度,“如果俄罗斯真想为难其他国家,它不会将破冰船出租给丹麦和加拿大。在这种情况下,合作也许能顺利展开。”

  美国外交学会国际问题专家博格逊也在通过《纽约时报》放风,美国应该召集一个国际会议,与北极地区接壤的所有国家“有计划有组织”地解决它们之间的主权争端。这位美国智库认为,2007~2008国际极地年很可能会为提出一项条约草案创造出机会。

  如果这是解决北极争端的另一种可能,那么它无疑是“最危险的可能”。

  因为达成“条约”的过程,可能成为各国加快军备竞赛甚至引发军事冲突以增加谈判砝码的过程。而环北冰洋国家“有计划有组织”地“合作”瓜分国际海底的结果,则是对北极这块人类共同继承财产的又一次玷污。

  人类对海洋,始终是热爱又敬畏的。20世纪下半叶,随着深海开发技术的不断完善,人们越来越深入地探索着海洋底部无穷无尽的资源。石油、可燃冰、锰结核、热液硫化物……探索在进一步深入,争夺也越来越激烈。占有丰富海洋的渴望与探索生命起源的热情,使世界各国兴起了一轮“蓝色圈地运动”。

  深海资源“圈地运动”

  石油:最激烈的争夺


  “海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源,海底的油气如同埋在地里的马铃薯一样等待我们去挖掘。”在2007年4月召开的第四届中国国际海洋石油天然气研讨会上,美国休斯敦大学石油化学及能源教授米切尔·伊科诺米季斯做了这样的开场白。

  世界水深500米或超过500米的深海油气勘探开发始于上个世纪70年代,至2002年底,已发现470亿桶石油。到2003年,海洋油气勘探水深已达3053米。据美国地质调查局和国际能源机构估计,全球深海区最终潜在石油储量有可能超过1000亿桶。2010年深海原油产量可达850万桶/日(4.3亿吨/年),可满足全球石油需求的9%。

  在国际石油和天然气价格持续居高不下的情况下,对石油的争夺已经不再局限于陆地和浅海,许多国家和大型油气公司都在向深海进军。深海石油战早已拉开序幕。

  中国科学院院士、同济大学教授汪品先在接受《环球》杂志采访时表示,目前世界各国在海底中争夺最激烈的资源就是石油。“2007年8月俄罗斯北极科考队出动深海潜水器,在北极点下潜至4000多米深的海底,安插俄罗斯国旗,这是为什么?德国宣称要造世界上最大的深海钻探船深入北极,这是为什么?加拿大、美国和丹麦都对北冰洋虎视眈眈,这又是为什么?主要还是为了争夺那里的深海石油。”

  到2003年底,全世界已经发现深水油气田328个,已投入开发的有75个,其中,墨西哥湾、巴西和西非是世界深海油气勘探和开发的“金三角”。

  各国对深海石油的激烈争夺可以从墨西哥湾看出来。在这里,美国的石油开采公司已经向纵深地区迈进,钻探深度逐渐加大。2005年美国能源法案通过额外减免深水和超深水石油天然气开发的矿产开采费,为风险较大的墨西哥湾海上石油天然气开发提供了新的动力。仅在这一年,就有两个深水石油项目建成投产,另外还有6个油田正在开发之中。

  同时看中墨西哥湾的还有巴西石油公司。由于拥有开采本国海域深海石油的发达技术,巴西石油公司早已把目标转向国外。在2010年前,巴西石油公司将主要投入三个地区的石油开发,其中墨西哥湾海底油田处在第一位。

  另外,2007年3月,挪威石油已经得到墨西哥湾300个油气开采许可证;5月,日本石油公司和日本三菱公司宣布,将共同投资12亿美元购买位于墨西哥湾的一个油气田的股份;而由雪佛龙、壳牌和英国石油联合出资建设的超深海平台Perdido,将是墨西哥湾第一个超深海平台,计划在2010年投产。

  石油是现代社会经济得以维系的重要能源。只要对石油的需求源源不断,各国对深海石油的勘探和开发就会继续,对那些像“马铃薯”一样的油气的争夺只会愈演愈烈。

  可燃冰:未来的较量

  可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”,其中甲烷占80~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油和天然气都要小得多,被称为“未来能源”。据科学家估计,世界上可燃冰矿藏中所含的有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍,可满足人类1000年的需求。可燃冰的稳定带处于500~700米水深以下的海底,水越深越稳定。

  汪品先院士谈到可燃冰时指出,尽管要开采埋藏于深海的可燃冰还面临着许多技术上的难题,因为这种矿藏哪怕受到最小的破坏,都足以导致甲烷气体的大量泄漏,造成海啸、海水毒化等灾害,但各国对这种未来能源的追求与争夺却并不亚于石油。

  早在1992年,日本就开始关注可燃冰的勘探与开采。目前,它已经基本完成对周边海域的可燃冰调查与评估,钻探了7口探井,圈定了12块矿集区,并成功取得可燃冰样本。日本计划,在2010年对可燃冰进行商业性试开采。

  1997年,以美国为首的国际深海钻探计划及其后继的大洋钻探计划,在10个深海地区发现了大规模天然气水合物聚集。一年后,美国把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划,计划到2015年进行商业性试开采。1999年,德国和美国科学家通过深潜观察和抓斗取样,在美国俄勒冈州岸外卡斯凯迪亚大陆边缘的海底沉积物中取到嘶嘶冒着气泡的白色水合物块状样品。

  2004年,为德美科学家获取可燃冰的德国“太阳号”驶入南海,完成中德合作项目。虽然没有如愿带回可燃冰样品,却在南海圈定出可燃冰钻探目标区。

  另外,印度等国也纷纷邀请美国和欧洲的勘探船前往该国附近水域,探测可燃冰的情况。

  各国都在为未来的能源暗自使劲,积蓄力量。可以预见的是,一旦可燃冰开发技术成熟,争夺可燃冰的大战势必展开。

  多种矿物质:“我们了解得还太少”

  在采访汪品先教授时,他反复强调:“我们现在所讲的深海资源,都是人类已经了解的。但我们对深海的了解,连十分之一都不到。有太多的资源是我们所不了解的,比如那些多种多样的矿物质。”

  目前人类对深海的大部分矿物资源还停留在了解与探索的阶段,真正的争夺还没有来到。曾经引发人们探索和开发热潮的矿物质有很多,最典型的是锰结核。

  19世纪70年代,英国深海调查船“挑战”号在环球海洋考察中,首先发现了深海洋底的锰结核。锰结核平铺在海底,如同铺路的卵石。据初步调查,每平方米的海底约有60公斤的锰结核。锰结核中50%以上是氧化铁和氧化锰,还含有镍、铜、钴、钼等20多种元素。如果按照目前世界金属消耗水平来计算,仅太平洋底的锰结核储量,铜可供应600年,镍可供应15000年,锰可供应24000年,钴甚至可供应13万年。不仅如此,锰结核的增长很快,每年以1000万吨的速度在不断堆积,是人类取之不尽的“自生矿物”。

  其实,从发现锰结核到上个世纪中期,人们一直认为锰结核是运载锰矿石的船只沉没在某个海区而发生的偶然现象而已,很少有人去研究和打捞它。直到1959年,美国科学家约翰·梅罗认真分析了它的化学成分和储量,它才从深海走进人们的视野,并成为国际深海开发的大热门。

  世界上锰结核含量最多的地区为太平洋北纬6°~20°,西经110°~180°之间,日本人称这个海区为“锰结核的银座”,美国人则称之为“世界海底锰之路”。

  “黑烟囱”:生命的起源?

  当然,海底矿物质不只锰结核,更多的矿物质不仅具有矿物资源意义,还具有生物和基因资源意义。

  热液硫化物受人们关注比锰结核要更晚一些。它主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动线上,是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的矿产资源。它是海水侵入海底裂缝,受地壳深处热源加热,溶解地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的,被形象地称为“黑烟囱”。

  除了矿物质,这些“黑烟囱”让科学家们兴奋的更重要原因是,它的周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物,比如长达三米而无消化器官、全靠硫细菌提供营养的蠕虫,比如特殊的瓣鳃类生物等。它说明,地球上不仅有人们所习惯的在常温和有光的环境下通过光合作用生产有机质的“有光食物链”,还存在着依靠地热支持,在深海黑暗和高温高压的环境下,通过化合作用生产有机质的“黑暗食物链”。

  这种“黑暗食物链”的生存环境,很类似地球早期环境的极端高温环境。一些生物基因组的研究也发现,这些生物非常原始,接近所有生命的共同祖先。科学家们为此提出新的命题:生命是否就起源于“黑烟囱”的周围?

  另外,“黑烟囱”周围生物的多样性和生物密度也可以与热带雨林相媲美,目前新发现的生物种类已经达到了10个门类500多个种属。

  虽然对热液硫化物的探索和开发谈不上争夺,但各国科学家们都很明确,谁对“黑烟囱”的了解更多,谁就有可能在生物和基因科学中取得先机,谁就有可能揭开生命起源之谜。因此,对深海的进一步探索和了解,各国都不甘落后。

  “人类对深海的了解远远不及人类对太空的了解。”汪品先这样告诉《环球》杂志,“不过,一切都还刚刚开始。”也许有一天,人类对神秘深海的探索真的能发现失落的帝国亚特兰蒂斯,但了解才刚刚开始,争夺也才刚刚开始。“蓝色圈地运动”也许能和当年的“圈地运动”一样,给人类带来翻天覆地的变化——谁知道呢?

  深海探索,各国不甘示弱。人类已经进入了海洋开发利用的新时代。每向海底深入一米,对技术的要求就更高一层。技术较量就是国力较量。

  谁是深海技术之王?

  美国:把实验室建到海底去

  美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落,“杰逊”号机器人潜到了6000米深处。1960年,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟——马里亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。

  为了得到整个洋壳6000米的剖面结构,从而获取地壳、地幔之间物质交换的第一手资料,美国自然科学基金会从1966年开始筹备“深海钻探”计划。1968年8月,“格罗玛-挑战者”号深海钻探船第一次驶进墨西哥湾,开始了长达15年的深海钻探,该船所收集的达百万卷的资料已成为地球科学的宝库,其研究成果证实了海底扩张,建立了“板块学说”,为地球科学带来了一场革命。在此后于1985年开始的“大洋钻探计划”和2003年开始的“综合大洋钻探计划”这两大国际合作计划中,美国也以其先进的技术处于领导地位。

  除了深潜器、机器人和深海钻探船,美国领先于世界的最先进技术是深海科学观测光缆。2007年4月,美国建成全长为52千米,主要负责向海洋900米深处的科学设备、摄像机以及水下机器人提供电力的电缆。

  这一深海光缆,只是美国试图在深海建立气象观测站的重要步骤之一。在此之前,人类进行的各种海底观测都受到能量供应的限制,需要依赖深潜器之类的深海运载工具去补充耗尽的能量。而且,以前的方法还会遇到信息传送的困难。美国的这一技术则是将观测平台放到海底,通过光纤网络向各个观测点供应能量、收集信息,可以进行多年连续的自动化观测。科学家们可以在陆地通过网络实时监测自己的深海实验,命令实验设备监测风暴、藻类勃发、地震、海底喷发等各种突发事件,完全革新了传统办法。

  日本:最先进的深海探测船

  日本目前最宏伟的深海探测计划是和深海探测船“地球”号联系在一起。耗资约582亿日元打造的“地球”号全长210米,排水量达5.75万吨,是目前世界上最先进的深海探测船。

  “地球”号的巨大钻头能向下伸展1万米,使这艘探测船在水深2500米的深海海域也能钻探到海洋地壳下方约7000米处的地幔。“地球”号提升钻探能力的绝招是竖管钻探方式,这种钻探方式可使钻头免受海流等的侵害。船上还配备有X射线CT扫描仪等先进的设备,无须破坏从海底钻取的岩芯,就可以分析岩芯的内部构造。

  2005年建设完工的“地球”号是一座高技术的流动实验室,除帮助人们探究地球形成和巨大地震发生的机制,通过分析地幔的物质成分来预测地震外,它还担负着研究地下生物圈以探索生命起源,以及追踪过去气候变化的痕迹的任务。

  日本引以为豪的机器人技术也已经用于深海探测当中。日本海洋研究开发机构的深海巡航探测器“浦岛”就是一个自律型的深海探测机器人。“浦岛”可根据内置计算机预先设定的程序,计算自己的位置,自主航行。由于摆脱了以往探测器必须通过电缆和母船相连的限制,“浦岛”能够在更广阔的范围内自动收集研究全球气候变暖机制所必需的海水盐分浓度、水温等数据。

  “浦岛”正常工作的最大深度为3500米,可以靠近海底实施探测,因此能够获得清晰度很高的海底地形和海底以下地层构造的数据。它可以用锂离子电池作为动力源,也可以使用燃料电池。“浦岛”的燃料电池不和外界环境交换任何物质,技术远比汽车用燃料电池先进。2005年2月,在燃料电池的驱动下,“浦岛”创下了续航距离317公里的世界新纪录。

  日本海洋研究开发机构的1万米级遥控无人探测器“海沟”也颇有建树。“海沟”完成于1995年3月,它依靠光电复合电缆传输电力和信号。完成后不久,“海沟”就在综合海上实验中成功潜航至马里亚纳海沟10911.4米深处。

  在之后的运用中,“海沟”确认了生活在水深3500米至10897米的深海的6种有孔虫,在马里亚纳海沟底部发现了约180种微生物。这些发现为研究地壳变动、古环境等提供了资料。“海沟”还在打捞H2火箭8号引擎部件和沉没的“爱媛丸”遗物等作业中建立了功勋。

  巴西:深海石油开采技术一路领先

  超深水油田的开采存在许多棘手的问题,而在这一领域,巴西的能力不容小视。

  巴西国内开采的石油80%来自海上油田,其中绝大部分集中在东南部里约热内卢州沿海的坎普斯海盆(占巴西国内石油产量的85%)及邻近海域。经过多年发展,巴西石油公司在深海和超深海石油勘探开采领域具备了世界顶尖的技术和经验。

  为了提高自身在1000米水深级别的石油勘探和生产技术的国际竞争力,巴西石油公司于1986年推出了第一个深海石油技术发展计划(PROCAP)。2000年,巴西石油公司的目标直指水深2000米以上的超深海油田,力图早日使在距水面3000米的海底进行商业开采变成现实。目前,3000米的目标已经达到,机器人将采油设备运到海底安装,输油管将油井与水面上的船只连接,开采的石油就源源不断地装进了油船的船舱。

  2007年11月,巴西石油公司宣布成功研发出一种新的海底原油开发技术,可使深水重油开采量提高近140%。这项新技术名为“海底离心泵系统”。通过这种新技术可日均产出2.4万升原油,而利用常规技术时其产量仅为1万升。这种离心泵系统还可延伸到传统技术无法触及的小型、边缘和深水域油气田。

  俄罗斯:深海研发难以为继

  1987年9月,前苏联科学院海洋学研究所建成深海载人潜水器“和平1号”和“和平2号”。同年11月,潜水器开始进行试验,第三次试验已在水下6000米进行。“和平1号”潜水器最深达水下6170米,可持续工作14小时,“和平2号”潜水器可深入达6120米。

  1987年到1990年间,这两艘深海潜水器共在深海进行了8次科学考察。在当时,“和平号”已经可以完成任何深度的水域科学考察任务。

  目前,世界上可用的载人深潜器总共有5台,其中美、日、法各拥有一台,俄罗斯则拥有两台。俄罗斯的两个潜水器可以放在同一条科考船上进行必须由两个潜水器操作的科考活动,这是其他国家无法完成的任务。2007年8月俄罗斯北极科考队出动深海潜水器,在北极点下潜至4000多米深的海底,安插俄罗斯国旗,充分显示了俄在深海潜水器技术上的优势。

  俄罗斯本打算在6000米深海载人潜水器的基础上,进一步研究水下超万米的潜水器。但由于目前俄科研单位缺乏必要的经费,俄罗斯正在寻找国外的合作者共同研制。

  欧亚各国也有绝活

  其实,在深海勘探和开发方面技术领先的国家远不止美、日、巴、俄四国,一些西欧和北欧的国家也各有擅长之处。另外,一些亚洲国家也想在这方面取得突破,赢得深海“圈地运动”的先机。

  在深海石油开采方面,英国和挪威的钻采平台自给率达到80%,虽然其平台装备的钻井、井控、固控等设备及海底完井设备约90%来自美国,但它们分别在动力定位技术、钻机顶部驱动技术具有领先优势。

  另外,法国的高压石油软管制造技术,半潜式、自升式平台建造技术等著称于全球;意大利的海上铺管技术、管线涂敷技术、瑞典的动力定位铺管技术、荷兰的大吨位海上浮吊技术装备及海底工程地质调查技术、德国的石油钻井设备制造技术及仪器仪表技术均可称冠于世界。

  在亚洲,韩国可燃冰开发项目团成员于2007年6月乘坐韩国地质资源研究院的勘探船“探海2号”,在韩国附近海底成功采集到可燃冰,成为继美国、日本、印度和中国之后第五个采集到可燃冰的国家。

  韩国三星重工业公司拥有建造深海石油钻探船的独到技术。迄今为止,全球共发出17艘深海石油钻探船的订单,三星获得其中11张。

    

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 深海探测,中国为何失语?

  在原本属于“富国俱乐部”活动范畴的深海战略角力中,中国的异军突起,无疑为这场争夺增添了更多悬念和看点。作为崭露头角的一支新军,中国正经受着怎样的考验?在“以技术论枭雄”的这块战场上,中国表现又如何?

  中国深海探索还在初级阶段

  在未来的某一天回顾中国的深海探测史时,2006年的1月23日将成为一个值得纪念的日子。那一天,中国“大洋一号”海洋科考船在完成了近一年多的环球深海科考任务后凯旋回航。这是自600年前郑和七下西洋以来,中国进行的首次横跨太平洋、大西洋、印度洋的环球科学考察。

  作为这次环球科考的首席科学家,国家海洋局海底科学重点实验室主任初凤友在对《环球》杂志记者谈起这段经历,仍抑制不住内心的激动:“从陆地到海洋,我们的祖辈花了一千多年,而我们从海面到深海远洋,只花了十年的时间。”

  初凤友并不避讳中国深海探索起步晚的这样一个事实,“在中国刚开始学会走的时候,西方发达国家早已开始跑步前进了。”据了解,中国的深海探索在“十五”计划期间才真正提上议程,而在这5年并未取得实质性进展。

  据初凤友介绍,中国现在的海洋产业,仍以交通和渔业为主体,而美国、日本等国家早已大规模开采海洋石油,深海生物资源和深海水也已经广泛应用到国民的日常生活中,而中国的深海石油业才刚刚提上日程。

  与此同时,深海探索意识的匮乏也给中国周边海域的划界问题制造了不少麻烦。对这些海域的不了解往往直接引致中国在划界问题上的被动局面。

  初凤友举了个例子,由于日本常年在冲绳海槽附近展开深海勘测,已经对冲绳海槽的多金属硫化物分布情况和资源潜力了如指掌,而这块海域对中国来说仍是一块盲区,在这种非同等了解前提下所展开的边界谈判,只会让我陷于被动局面。

  深海技术“失语”

  巨大的勘测难度使深海勘测一直居于地球科学的前沿。由于这种探索要求大额投入和尖端技术,非发达国家难以问津,这也成为中国发展深海探索的一个绕不过去的坎儿。

  中科院现代海底热液活动研究实验室主任曾志刚对此感触颇深。2003年11月,曾志刚作为航段首席,乘“大洋一号”在东太平洋海隆北纬13度附近进行海底热液硫化物考察。在接受《环球》杂志采访时,他说“当时最大的感触是‘没有条件创造条件也要上’。”

  “国外进行海底热液硫化物调查,一般要配备深水机器人、深海取样钻机等设备,有的还用载人潜器和深海钻探船等顶尖设备。而我一上船,发现许多设备都无法用了,船上没有人能修复这些设备。没办法,只好用拖网,这是国外上世纪七八十年代进行硫化物调查时使用的设备,可见我们的条件是多么差。但毕竟开展这么一次深海探测,前期已经投入了巨大的人力物力,所以只能硬着头皮上。”

  曾志刚遇到的这种尴尬在中国的深海探测项目中并不鲜见,他向《环球》杂志介绍,像“大洋一号”这样的综合深海考察船,中国仅此一艘,还是进口船,大多数深海考察都只能用这艘船,导致“大洋一号”常年超负荷运转,而美、日等国家针对不同的探测计划则建有不同类别的船只。

  此外,这艘“唯一”的深海考察船排水量是5600吨,而日本最大的大洋科考船排水量早已超过2万吨,国外同等档次的船也已更新到了第三代。

  “有需求、没技术”,这已成为中国深海探索领域的一个普遍存在的短板。尽管国家“十五”、“十一五”计划都为深海技术重点立项,“但相比我国深海探索的发展需要,这仍是杯水车薪”。曾志刚话语间夹有几分忧虑。

  现代的深海竞争,实质上是高科技的竞争,技术的严重短缺使中国在世界深海探索领域一直处于“失语”状态。曾志刚坦言。“2003年之前,世界性的一些大型深海勘探项目中,我们充其量只能做个跟班”。

  这种局面直到2003年前后才得到根本性扭转,中国自主研发的3000米、6000米“CR”系列深水机器人、电视抓斗、深海浅层岩芯取样钻机等设备的陆续问世,打破了西方发达国家的技术垄断。

  “像涉及到一些具体情况,我们到了一个未知海域,不知道下面有什么,就需要先把无人潜器放下去,在这个海域里扫,它能够贴地行进,并随地势高低自主升降。晚上放下去,第二天早晨收起来,一会儿,所有信息包括图都出来了,”曾志刚说,“再比如,潜器下去了,勘测到冒出来的高温热液,想测出它的酸碱度,但高温高压的热液取上来,不就凉了吗?我们自己研制出一种传感器,可以在海底直接塞到三四百摄氏度的热液里面进行温度和酸碱度的检测。”

  尽管深海技术的研发工作呈快马加鞭之势,但中国与西方发达国家的技术鸿沟仍有待弥合。“技术的进步不是建‘空中楼阁’,没有一步一步的发展过程和坚实的基础,肯定不行,”曾志刚介绍说,我们的材料、工艺和设计都面临着挑战。比如国产材料抗压、抗寒性能以及加工工艺均无法达到深海环境的特殊要求,仍只能靠进口, 而这些都是衡量一个国家深水探索能力的基础指标。

  “美国的深海载人潜器上世纪60年代就下水了”,曾志刚说,而这种深海调查的顶尖技术,至今仍然与中国无缘。

  中国科学院院士、同济大学教授汪品先在接受《环球》杂志采访时也表示,中国与国外在深海探索方面的差距概括起来有两点,一是体现在基础科学研究方面的薄弱;二是在观念上,我们往往有些“跟风”,“别人在炒热锰结核时,我们也跟着研究起来,可燃冰热起来后又热衷可燃冰”。

  深海“加速度”

  2007年,中国深海探索动作频频。

  3月1日,“大洋一号”海洋科考船在西南印度洋洋中脊成功发现新的海底活动及硫化物分布区,并确定了热液喷口位置。这是中国科学家首次完全靠自己的力量在大洋中脊发现新的海底热液活动区,也是世界上首次在西南印度洋中脊和超慢速洋中脊发现正在活动的新的海底热液活动区。

  5月1日,国土资源部在中国南海北部成功钻获天然气水合物实物样品。此次采样的成功,证实了中国南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,也标志着中国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。

  而正在建造中的排水量6000吨的“大洋二号”,也将为中国深海勘探的“独船”时代划上一个句号。

  由于深海研究中高技术集中、经费投入量大,即使发达的国家也必然走国际合作之路。半个世纪来,国际深海研究合作的核心一直是“深海钻探计划”、“大洋钻探计划”和“国际综合大洋钻探计划”三大块。

  “‘深海钻探计划’开始时正值中国‘文革’浩劫,一切无从谈起;‘大洋钻探计划’起步时,我们也缺乏加入这‘富国俱乐部’的实力,”初凤友说,直到1998年,中国才以正常成员国1/6的会费,作为参与成员国正式加入“大洋钻探计划”;而2003年开始的“综合大洋钻探计划”,中国成为首批“参与成员国”,奠定了中国在国际深海合作上的里程碑。

  初凤友认为,美加合作铺设的海底观测网,宣告了新一轮“圈海运动”的开始,“中国要走向深海大洋,海底观测网将是一个很好的切入点”。

  

  

  

来源: 《环球》杂志

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