第一章 认识神秘的海洋

了解地球的形成

地球——宇宙中神奇的星球。她是人类诞生、劳动、生息、繁衍的地方，是我们共有的家园。然而，地球是如何形成的呢？

关于这个问题，人类从未停止过追寻的脚步。

中国很早就有盘古开天辟地的传说，《太平御览》引《三五历记》说：“天地混沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟。阳清为天，阴浊为地。盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁。天数极高，地数极深，盘古极长，故天去地九万里后乃有三皇。”

同样的传说，在世界其他民族也有。太平洋上的瑙鲁岛有过这样的传说：最初宇宙中只有一个蜘蛛，发现了一个巨大的蚌，拾起来找不到一条缝。它轻轻敲打，发现里面是空的，念了一番咒语，勉强打开一条缝隙，蜘蛛钻了进去。里面狭小黑暗，什么也看不见，也不能直立身子。后来它摸着两个蜗牛，请它们把蚌壳的缝开大些。把小蜗牛放在西边变成月亮。大蜗牛放在东边变成太阳，世界就有了光明。又抓住一个虫，从虫身上挤出一些汗水变成大海。最后蜘蛛把蚌壳上面一半高高举起，成为天空。脚下另一半蚌壳就是大地了。

以上关于地球的形成的古老传说似乎有些离奇，现代科学则给出了一些看起来更为合理的解释。

人类在利用哈勃望远镜观察宇宙中的星体时，成功地观测到了一些星球诞生时的情形，太阳的诞生过程也可以据此大致猜想出来。46亿年前在银河中有一处氢与氦的分子密度相当高的巨大分子云，它破碎后在万有引力的作用下收缩，形成涡旋，密度开始急剧增大。与此同时温度也急剧上升，最后形成了太阳。在太阳的周围，慢慢形成一些圆盘状的星云。

太阳周围的星云中含有不易挥发的固体尘粒，这些尘粒相互聚合，形成越来越大的颗粒环状物，并开始吸附周围一些较小的尘粒，逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着，并且不断地壮大自己。于是，原始地球就形成了。

地球刚形成时，结构松散，质量不大，引力较小，温度很低。后来，地球不断收缩，内核放射性物质产生能量，地球温度不断升高，地球内部的物质慢慢变暖熔化，较重的物质，如铁、镍等聚集在中心部位形成地核，较轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低，地表开始形成坚硬的地壳。但地球内部温度很高，岩浆活动就非常剧烈，火山爆发十分频繁。地壳也不断发生变化，有些地方隆起形成山峰，有些地方下陷形成低地与山谷，同时喷发出大量的气体。

地球形成初期的原始大气已不存在，它已全部或大部分散逸到宇宙空间。后来，由于放射性元素的衰变和“引力致热”，地球处于一种熔化阶段，从而加速了气体从地球内部逸出的过程。地球逐渐增大的引力使这些逸出的大气渐渐积蓄在地球的周围形成第二代地球大气。第二代地球大气缺少氧，主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成，称为还原大气。绿色植物的光合作用，其次是来自太阳的辐射使水分解为幸离氧，使还原大气变为以氮和氧为主的氧化大气，也就是现代大气。科学家通过分析赤铁矿中的沉积物，推断出氧存在的时间至少在5亿年以上。从那时起，大气中便含有丰富的幸离氧了。并且不断地壮大自己。于是，原始地球就形成了。

海洋从哪里来

大自然有着无穷的魔力，它创造了众多人类目前无法解释的未解之谜。“如此巨大的海洋是如何起源的？”就是其中之一。

自古以来，海洋的起源就与美丽的传说联系在一起，成为产生传说的源泉。从我国第一部记述山川海洋知识和传奇志异的《山海经》，到古代亚述、巴比伦的神话，对海洋都有着美妙离奇的描述。目前科学家针对海洋的起源也提出了一些观点。但是，由于人们对“地球是怎样产生的？”都还不清楚，因而对于年龄为7亿年的海洋也更加模糊，因此，目前关于海洋起源的解释和学说都只是一种推测。只不过最近两个世纪以来，人类有关海洋起源的探索已取得了较大进展。

下面，就来看看有关“海洋起源问题”的几个假说。海洋的起源主要包含两方面：一个是洋盆的起源，另一个是海水的起源。

首先是关于洋盆的形成。主要假说从最初的“收缩说”“分出说”“陨石撞击说”“大陆沉降说”演绎到当前占主导地位的“大陆漂移说”“海底扩张说”“板块构造说”。

地球收缩说与膨胀说

法国E.de博蒙于1829年提出了地球收缩的假说，这是最早解释海陆成因的假说之一。它认为，地球开始为熔融的，在早期发生分异，成为铁质地核和以硅酸盐为主的地幔，随后形成以硅镁和硅铝质为主的地壳。地球由于放热变冷而导致不断收缩。几百千米以下的地球内部仍然接近于初始的温度，而最外部的圈层则已经变得相对较冷。这样，在最外部圈层之下的部分由于继续散热变冷，而向地球内部收缩，从而使这~后收缩的部分和早先冷凝的地球外层之间留下了~圈空间，这部分空间由最外部圈层在重力作用下向内收缩来填充，使地球最外部的圈层处在一种横向挤压的状态中，地壳凸起的部分就成山脉和陆地，凹下的部分就成为海洋或平原。随后，物理学家、地球物理学先驱开尔文还提出了地球冷凝的物理模式。

与收缩说相对立的是地球膨胀说。20世纪二三十年代，由B.林德曼和O.C.希尔根贝格分别提出。这种假说认为，原始地球有一个封闭的硅铝圈，因地球内部膨胀而导致硅铝圈的破裂、离散，形成分离的大陆，而从地幔膨胀出来的物质填充在离散的大陆之间，使洋盆不断扩大。

当然从地质历史上大量事件来看，难以用单纯的地球热胀冷缩来解释洋盆的起源。

月球分出说与陨石撞击说

太平洋，占全球总面积的32%，比全世界全部陆地的面积还要大。如此大的凹坑是如何形成的？这个问题一直困扰着人们。

19世纪中叶，达尔文提出了“月球分出说”，他认为太平洋是月球从地球甩出后留下的凹坑。这种观点在提出的最初得到了许多人的支持。后来，一些研究者指出，要使地球上的物体飞出去，地球的自转必须非常快，也就是说一昼夜的时间不得大于1小时25分。而大家都知道我们现在一昼夜时间为24小时。

地球早期曾有过这样快的旋转速度很难让人相信。而且，如果是一个放在地球上的独立的巨大石球，这样的转速也许可以甩出去，但一块十分巨大的，相互结合得非常牢固的由岩石组成的地壳，却是无论怎样高的旋转速度都不可能“甩”出去的。因此这样的解说由于无法自圆其说而被抛弃。

到了1955年，法国人摩契尔提出了新的太平洋成因假说。他认为，在2.45亿年前，有一颗直径约200千米的陨星猛烈地撞击在太平洋地区，在那里撞击出了一个直径14000千米、深3至4千米的大坑，海水涌进了这个大坑，形成了太平洋。

这种假说看起来非常有道理，其实很荒谬大家不妨想一想：这个直径200千米的巨大物体撞击到地球后，它的直接结果是使那里的物质大量增加了而不是减少了，其结果应该使那里的地面增高增厚，形成山峦，而不是洋盆，即使由于巨大撞击而产生的热量使陨星和地面都融化了，终究也会冷却凝固，而总的物质并不会因此而减少；并且直径200千米的陨星怎能撞出一个直径比自己大70倍的大坑呢，这个大坑没撞出来之前那么多的海水又储存在哪里呢？所以这样的学说，由于它违反了基本常识也是不足以让人信服的。

因此，现在再来看看“大陆漂移说”“海底扩张说”“板块构造说”是怎样解释海洋起源的。

大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说

今天我们居住的地球上的几个大陆，最初是否像一块巨大拼板玩具那样合在一起呢？

1910年的一天，30岁的德国气象学家魏格纳照例凝视墙上悬挂着的一张世界地图，研究寒流、暖流、季风等气候变化趋势。突然间，他发现大西洋两岸南美洲巴西的一大块凸出的部分与非洲的喀麦隆海岸凹进去的部分，形状恰相吻合。他立即把墙上的世界地图取下来，平摊在桌面上，用剪刀沿着各大陆海岸剪下来，从四周往中间移动拼凑，居然能合拢成一块大大的陆地。

于是他突发奇想：莫非在太古的时候，地球上的大陆本来就是连接在一起的，周围是一片海洋？大陆在海洋上漂移，慢慢裂开，而形成了现在的模样？

带着这些猜测和疑问，魏格纳对此进行了深入研究，并且受到大西洋两岸形状相似性的启发，他收集了地层构造、古生物地理、古气候等方面的资料，他发现，古老的爬行动物水龙龟的化石广泛分布于南半球的陆地上，热带的舌羊齿植物曾在现在的温带地区伦敦、巴黎甚至北极圈的格陵兰生长过。

因此，魏格纳认为：2~3亿年前，地球上所有的大陆和岛屿是连在一起的，叫“泛大陆”，后来，较轻的硅铝物质的大陆块漂浮在较重的黏性硅镁层之上，由于潮汐力和离心力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离，而向西、向赤道作大规模水平漂移，逐渐漂移到现在的位置上，才在其间形成了大西洋和印度洋，原来的泛大洋逐渐缩小，成为现在的太平洋。

大陆漂移说虽然有相当丰富的论据，但它不能解释大陆怎样能够在强度很大的硅镁层中漂移的问题，也不能很好地解释漂移的机制问题，于是在20世纪30年代开始搁浅了。

海底扩张说是海底地壳生长和运动扩张的一种学说，是大陆漂移说进一步发展而成。美国科学家H.H.赫斯经过大量的海底调查，依据所得的资料，于1960年首先提出洋盆的形成模式。随后R.S.迪茨于1961年用海底扩张作用阐述了大陆和洋盆的演化。

我们知道，地球主要是由地核、地幔、地壳组成的。地幔的厚度达2900千米，由硅镁物质构成，占地球质量68.1%。地幔温度很高，压力大，像沸腾的钢水，不断翻滚。这种假说认为地幔物质沿大洋中脊的裂谷上升，凝固后形成新的大洋地壳。以后继续上升的地幔物质不断把原先形成的洋壳以每年几厘米的速度向外推移，使海底不断扩张。当扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳——海沟、岛弧时，便俯冲下沉、融熔于地幔，而逐渐消亡。这一过程实际上是洋壳达到新生和消亡的过程，其所历时间约需2亿年。测算结果表明，太平洋的扩张速率为每年5~7厘米，大西洋的扩张速率为每年1~2厘米。

20世纪60年代中期，海洋科学的迅猛进展使得科学家们可以清晰地观察到海底全貌。他们惊喜地发现：“地幔物质不断从大洋中脊的裂谷中喷溢，致使海底缓缓扩张，海底的扩张推动着大陆的漂移”，于是一个崭新的大地构造学说——板块构造论诞生了。

板块构造说是海底扩张说的引申。1968年，法国地球物理学家勒皮雄把全球概括为六大板块，即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。它们由较轻的硅铝物质组成，像大木板似地浮在地球的地幔上，互相挤压、碰撞、排斥。造就了今日地球上雄伟的山川、湖、海。这一学说目前已被大多数学者认可，被认为是“当代地球科学中激动人心的前沿，地壳运动的最好模型”。随着研究工作的进展，有人在勒皮雄的基础上又在大板块中分出了许多小板块。

我国位于欧亚板块的东南部，深受太平洋板块和印度洋板块运动的影响，因此是一个多地震的国家。2008年5月12日14点28分，因印度洋板块向欧亚板块俯冲，造成能量由青藏高原向内陆释放，而四川汶川就处于我国大陆中部一条纵贯南北的“贺兰—川滇南北构造带”，即中国南北大地震带上。最终引发震惊全球的“5.12汶川大地震”。

如果按照今天的板块继续运动，5千万年内我们的后代将会见证大西洋拓宽，非洲会与欧洲碰撞，并使地中海闭合，澳洲将会与东南亚碰撞，加利福尼亚将向北滑移到阿拉斯加海岸之上。

但是，板块构造学说也还存在一些有待解决的难题。例如：虽然板块构造说对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚，但具体作用过程和细节还不十分明确；对板块动力学的确定依然有困难；对板块内部的构造和岩浆活动研究不足；对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还不够了解；还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。

海水从哪里来

有了洋盆，没海水还是成不了海洋。海水又是从何而来呢？

人们一般认为海水是在地球起源过程中“与生俱来”的。这种观点认为，地球从炽热的太阳星云中分离出来后本身就含有水分，它们开始以结构水、结晶水等形式储存在矿物和岩石之中，在高温下形成水蒸气并在地球周围形成气水合一的圈层。随着地球表面逐渐变冷，水汽开始凝结，形成云，然后在某个时期下了一场持续很长时间的大雨，雨水汇聚到洼地上，逐渐积累就变成了海洋。

但是，按照这种设想，很多行星都应该存在像地球这样的海洋。因为它们和地球存在类似的演化过程和演化条件，但事实却并非如此。

还有人认为地球上的水是地球吸收太阳风中的氢与氧结合后的产物，甚至有人认为是来自外太空闯入地球的冰彗星雨带来的。还有人坚信，海水是地球固有的。

最近天文学上发现“小行星带的一类彗星可能解释地球海洋起源”。

一般来说，火星和木星之间小行星带里的小行星可看成绕太阳运转的岩石，而那里的彗星发源于太阳系边缘，可看作来自太阳系边缘的“脏雪球”，轨道是非常扁的椭圆，与小行星接近圆形的轨道有很大差别。

10多年前，天文学家就在小行星带发现了一个天体，喷射出气体和尘埃，与彗星相似。

2005年10月，小行星带又发现了另一个类似彗星的天体。

美国《科学》杂志网站报道，天文学家利用美国夏威夷冒纳凯阿天文台的望远镜，于2005年11月发现了第三个这种天体。

一部分科学家认为，这说明此类天体并不是偶然的特例，它们可能属于一类人们此前未曾认识的新型彗星，于太阳系诞生初期在小行星之间形成。这类“小行星带彗星”可能为地球上海水的来源提供新解释。

另一部分科学家认为，地球初生时是一个炽热的岩石球体，水是在它冷却之后出现的。由于彗星的主要成分是冰雪，人们曾经认为彗星为地球带来了水。但近年来的分析显示，普通彗星上的水，成分与地球上的海水有较大差异。

天文学家说，小行星带彗星也许可以为解释这些问题提供答案，但这还需要进一步的空间探测来证实。

不管是洋盆的起源，还是海水的起源，所有这些观点都有其自身的依据，但同时还有大量亟待解决的问题。因此，离真正揭开海洋身世之谜的日子还很遥远。

认识辽阔的海洋

海洋与陆地、大气共同组成了地球的基本环境。地球演化学说表明，地球上的水主要是从大气中分化出来的。早期的大气含有大量的水气，由于温度逐渐降低以及大气中含有大量的尘埃，一部分水气便凝结成液态水降落至地面，汇聚在洼地中形成原始的水圈。以后由于水量的增加和地壳形态的变化，原始水圈的绝大部分演化成海洋。有关资料表明，地球表面积为5.1亿平方千米，其中，海洋面积为3.61亿平方千米，约占地球表面积的70.8%，其平均深度为3795米；陆地面积有1.49亿平方千米，约占地球表面积的29.2%。

海洋在人类赖以生存的地球上，以其巨大的分布面积，足以给人类的生活造成巨大而深远的影响。海洋创造了一个充满生机的生物世界，也创造了地球上的生命。没有海洋，地球也会像月球和其他人类已探知的星球一样，成为死寂的、没有生命存在的星球。海洋调节着全球的气候，创造了人类能够生存的自然环境。科学家们为了探索海洋，进行过现代海一气交换的实验研究。结果表明，海洋以其占地球98%的水体（没有海洋，陆地上的2%的水体也不会存在）和巨大的热容量，通过海洋与大气的相互作用，不仅控制着气候的状态，而且影响着气候的变异；产生于海洋的热带低气压、热带风暴以及台风等，对调节地球的气候起着重大作用；海洋吸收4/5的太阳能，海洋植物通过太阳能每年生产360亿吨氧，大气中70%的氧是海洋产生的，海洋是二氧化碳等温室效应气体的储存器，大气中剩余的二氧化碳部分被海洋吸收，海洋中的二氧化碳比大气中的含量高60倍；海洋每年蒸发出淡水44亿立方千米，以降雨的形式返回陆地和海洋，大气中的水分每10~15天完成一次更新；海洋还有很强的净化能力，分解和消除着各种有害物质。

生命起源于海洋①。海洋，生命的摇篮，万物的母亲。生命演化的过程大体为：无生命的小分子有机物（甲烷、乙炔）→有活性大分子（海洋）→生命的“胚胎”→原生动植物→多细胞后生动植物→无脊椎动物→脊椎动物（造山运动）→些生两栖动物→鸟类→哺乳类（300万年前）→人类。至今，地球上生存着近60亿人口，100多万种动物，30多万种植物，10多万种微生物，这些完全来源于海洋。

从人类血液和海水成分的比较，可看出人类海洋的烙印。

人（血液） 海水

氯 49.3% 55.0%

钠 30.0% 30.6%

氧 9.9% 5.6%

钾 1.8% 1.1%

钙 0.8% 1.2%

其他 8.2% 6.5%

海洋不仅创造了人类生存的基本条件，孕育了人类，还是人类潜在的巨大资源宝库。据有关专家测算，地球上的初级生产力每年约为1540亿吨有机碳，其中的1350亿吨来自海洋，约占87.7%。海洋中的生物多达20余万种，其中动物约18万种，植物2万余种。在动物中有鱼类2.5万种，可供人类食用的鱼类有200余种。海洋每年繁殖各种生物约400亿吨，据专家测算，其中鱼类年生产量估计为6亿吨（鲜重）。海洋中含有储量极为丰富的矿藏。海水中含有80种元素，其中镁、溴、碘、钾、铀、金、银等含量丰富。世界各大洋中的锰结核矿总储量可达3万亿吨左右。这种矿含有多种稀有金属元素，其中镍为164亿吨、铜为88亿吨、钴为58亿吨、锰为2000亿吨。据专家分析，除铜可供使用近千年外，其他几种金属元素可供人类使用2万~3万年。近海的矿藏，如砂砾（建筑材料）、甲壳和文石（水泥原料）、锡矿砂、煤炭等也极其丰富。海洋中的无机盐类约5亿亿吨，淡水资源约13亿立方千米。据计算，每立方千米海水中仅氯化钠（食盐）就有2700余吨。如果把海水中的盐类全部提取出来的话，那么，用它将北冰洋填平还有余。地球上的石油资源，估计有一半埋藏在海底。海洋储藏石油资源的沉积盆地面积大约有5000万平方千米，估计石油资源储量为1350亿吨左右，如将天然气计算在内，储量更是大得惊人。

海洋中蕴藏着丰富的能量。海洋能资源潜力相当大，其中包括潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能、潮流能等。据美国学者估计，世界海洋能源的理论蕴藏量为1500多亿千瓦，可以开发利用的为73.8亿千瓦，其中波浪能27亿千瓦、温差能20亿千瓦、盐差能26亿千瓦、海流能0.5亿千瓦、潮汐能0.3亿千瓦。

海洋还是人类生存发展的广阔空间。海洋空间包括海面、海洋水体、海底和海岸带。整个海洋水体空间比高出海平面的陆地体积大十几倍。海洋空间可以用于海洋交通运输，也可以用于生产、生活、娱乐、储藏、倾废、通信和电力输送等。

总之，海洋是人类可持续发展的宝贵财富。海洋作为人类生命系统的基本支柱，不论过去、现在还是将来，对人类的生存、发展都起着决定性的作用。

海洋是怎样划分的

我们常说的海洋，是人们的习惯性称谓，它作为一个统称，其主体是海水，同时还包括海里的生物、临近海面的大气、围绕海洋边缘的海岸以及海底等。同时，海和洋也是有区别的，它们是两个不同的概念。“洋”犹如地球水域的躯体，是海洋的中心部分；而“海”则是肢体，是海洋的边缘部分，与陆地相连。海与洋彼此沟通，组成统一的世界海洋。

洋和海的主要差别体现在五个方面：即面积、水深、潮汐系统、受陆地影响程度以及沉积物。

洋远离大陆，面积广阔，约占海洋总面积的89%，水深一般在2000—3000米以上，最深达10000米。水文要素如温度、盐度等不受大陆影响，水色多为蓝色，透明度较大。洋一般都有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。其沉积物多为钙质软泥、硅质软泥和红黏土等海相沉积。

海作为洋的边缘部分，它紧靠陆地，深度较浅，一般在2000米以下，与洋相比，它面积较小，约占海洋总面积的11%。水温和盐度受大陆影响较大，并有明显的季节变化。在淡水流入少、蒸发量大、降水量少的海区，盐度较高；在有大量河水流入、蒸发量较小、降水丰富的海区，盐度较低。海一般没有独立的潮汐系统和洋流系统。海底沉积物多为砂、泥沙、淤泥等陆相沉积物。

按所处的地理位置不同，海可以分为边缘海、陆间海和内海。位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔，但是水流交换通畅的海，被称为边缘海，如阿拉伯海，日本海以及我国的黄海、东海、南海等。深入大陆内部，仅有狭窄的水道与大洋相通的海被称为内海，如红海、黑海以及我国的渤海等。处于几个大陆之间的海，是陆间海，如欧亚非大陆之间的地中海和中美洲的加勒比海。

地球表面的海洋面积为36100万平方千米，太平洋占49.8%。大西洋占26%，印度洋占20%，北冰洋占4.2%。太平洋占世界海洋面积的将近一半，其他三大洋合起来占一半。

太平洋是面积最大的大洋。东西最宽19900千米，南北最宽15900千米。北有白令海峡与北冰洋相通，东有巴拿马运河，麦哲伦海峡，德雷克海峡沟通大西洋，西经马六甲海峡，巽它海峡和龙目海峡，东南印度洋海丘，托莱斯海峡，帝汶海等沟通印度洋。

太平洋是最深的大洋。平均水深为3957米，最大深度在马里亚纳海沟，水深为11034米。全世界有6条万米以上的海沟全部集中在太平洋。太平洋海水容量为70710万立方千米，居世界大洋之首。

太平洋是岛屿和边缘海最多的大洋，有岛屿1万多个，面积440多万平方千米，主要分布在其西部和中部。东部岸线平直，陆架狭窄；西海岸分布着岛屿，岸线曲折，海湾众多，陆架宽广。

“太平”一词即“和平”之意，据资料记载，最早是由西班牙探险家巴斯科发现并命名的。16世纪，西班牙的航海学家麦哲伦从大西洋进入太平洋，航行其间，天气晴朗，风平浪静，于是也把这一海域不约而同地取名为“太平洋”。但太平洋并不太平，它是世界大洋中发生地震、火山最频繁的大洋。

大西洋是世界第二大洋。其面积是太平洋的一半稍多一点。呈南北走向，似“s”形的洋带，南北长，东西窄，因此，大西洋是跨纬度最多的大洋。该大洋位于南、北美洲和欧洲、非洲、南极洲之间，北以冰岛一法罗岛海丘和威维尔一汤姆森海岭与北冰洋分界，南临南极洲并与太平洋、印度洋南部水域相通；西南以通过南美洲最南端合恩角的经线同太平洋分界，东南以通过南非厄加勒斯角的经线同印度洋分界；西部通过南、北美洲之间的巴拿马运河与太平洋沟通，东部经欧洲和非洲之间的直布罗陀海峡通过地中海，以及亚洲和非洲之间的苏伊士运河与印度洋的附属海红海沟通。

印度洋位于亚洲、非洲、大洋洲和南极洲之间，全部水域都在东半球，是世界第三大洋，因位于亚洲印度半岛南面，故名印度洋。

印度洋北边封闭，南边开阔，其北部海岸线曲折，东、西、南三面海岸陡峭平直；印度洋底有复杂的地貌景色：比如“人”字型大洋中脊。特殊的东经90度海岭，巨大的水下冲积锥等。由于印度洋主体位于赤道带、热带和亚热带范围内，故被冠以“热带海洋”，的名称。由于印度洋与亚洲大陆的交互作用，印度洋北部形成世界上特有的季风洋流。

北冰洋大致以北极为中心，介于亚欧和北美洲之间，故有人称其为北极地中海；其面积最小，水深最浅，常年覆盖冰层，是最寒冷的大洋；它海岸线曲折，具有世界上最宽的大陆架。北冰洋有两大奇观，第一大奇观是那里一年中几乎’二半的时间是漫漫长夜，而另一半则只有自昼而元黑夜，从而形成北冰洋上的一年仿佛只是一天的神仙境界；第二大奇观是北冰洋可常见极光现象，变幻无穷、绚丽夺目。

南大洋从海洋学而不是从地理学的角度，一般把三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋或南极海域。南大洋是世界上唯一一个完全环绕地球而没有被大陆分隔开的大洋。由于南极洲有2—2.5千米厚的冰覆盖，致使陆架深而窄，陆坡陡峭，洋底很深。它具有独特的潮波系统和环流系统，既是世界大洋底层水团的主要形成区，又对大洋环流起着重要作用。南极洋流是世界上最长的洋流，总长21000千米，流量为每秒1亿3千万立方米，等于全世界所有河流流量总和的100倍。

可爱的海峡和海湾

海峡是位于两个大陆或大陆与邻近的沿岸岛屿以及岛屿与岛屿之间，两端连接两大海域的狭窄通道。它是由海水通过地峡的裂缝经长期侵蚀，或海水淹没下沉的陆地低凹处而形成。一般水较深，水流急且多涡流。海峡内的海水温度、盐度、水色、透明度等水文要素的垂直和水平方向的变化较大，其底质多为坚硬的岩石或砂砾，较少细小的沉积物。

海峡不仅是交通要道、航运枢纽，而且历来是兵家必争之地。它们有的沟通两海（如台湾海峡沟通东海与南海），有的沟通两洋（如麦哲伦海峡沟通大西洋与太平洋），有的沟通海和洋（如直布罗陀海峡沟通地中海与大西洋）。因此，人们常把它称之为“海上走廊”、“黄金水道”。全世界有上千个海峡，其中著名的约有50个。

世界上最长的海峡是位于非洲东南部国家莫桑比克与马达加斯加之间的莫桑比克海峡，长达1670千米。因它又宽又深，可通巨轮，因此成为南大西洋和印度洋之间的重要通道。

头戴两项“世界之最”桂冠的是位于南美大陆和南极洲之间的德雷克海峡。它是世界上最深的海峡，最深处达5248米，同时它又是世界上最宽的海峡，南北宽达9704米，成为世界各地通向南极的重要通道。

马六甲海峡，位于马来半岛与苏门答腊岛之间，人称东南亚的“十字路口”。

英吉利海峡是大西洋的一部分，位于英格兰与法国之间，日通行船只在5000艘左右，成为世界上最繁忙的海峡。

直布罗陀海峡位于西班牙伊比利亚半岛最南部和非洲西北角之间，是地中海通向大西洋的唯一出口。从霍尔木兹海峡开出的油轮，源源不断地将石油运往欧美各国，被人们称为“西方世界的生命线”。

白令海峡则身兼多职，它是连接太平洋和北冰洋的水上通道，也是两大洲（亚洲和北美洲）、两个国家（俄罗斯和美国）、两个半岛（阿拉斯加半岛和楚克奇半岛）的分界线。国际日期变更线也从白令海峡的中央通过。

我国的海峡主要有三个，分别是台湾海峡、渤海海峡和琼州海峡。

台湾海峡：位于我国台湾省与福建省之间，沟通东海和南海，呈东北至西南走向，全长：280千米，为我国最长的海峡。因它濒临我国第一大岛——台湾岛，故称它为台湾海峡。台湾海峡，纵贯我国东南沿海，由南海北上，或由渤、黄、东海南下，必须经过这里，俗称为我国的“海上走廊”。

渤海海峡：位于黄海和渤海，山东半岛和辽东半岛之间，是渤海内外海运交通的唯一通道。海峡宽约90千米，向东连接黄海，向西连接渤海，是黄海和渤海联系的咽喉要道。

琼州海峡：位于海南岛与广东省的雷州半岛之间，东西长约B0千米，南北宽度20~40千米不等，平均宽度为29.5千米。琼州海峡西接北部湾，东连南海北部，呈东西向延伸，是东南沿海进入北部湾的海上要冲。

海或洋伸入陆地、深度逐渐变浅形成明显水区的海域称为海湾。通常三面为陆，一面为海，呈“U”形及圆弧形等，可与其主体部分进行自由的水体交换。其深人大陆的最远处称为湾顶，与外海相通的地方称湾口，湾口两岸海角间的连线为海湾与外海的分界线。

海湾由于特定的地形条件，即它的深度和宽度向陆地逐渐变小，其水文状况具有某些独特的性质，主要表现为潮差较大。例如，北美洲的芬迪湾，是世界上潮差最大的地方。

由于海湾两侧岸线的遮挡，在湾内形成波影区，使波浪、潮汐的能量幅散、降低，风浪扰动小，水体平静。易于泥沙堆积。沉积物在湾顶沉积而形成海滩。当运移沉积物的能量不足时，可在湾口、湾中形成“拦湾坝”，分别称为“湾口坝”、“湾中坝”。

海湾地处陆地边缘，是人类开发利用海洋的重要区域。过去，人们在海湾捕鱼、航海，今天，它是现代海洋开发的基地。大的海湾，可以进行海洋的综合开发；较小的海湾，人们则根据其资源优势来从事不同类型的海洋开发活动。例如，以海港为主的海湾，往往水深浪小，适宜于船只停泊；以石油开采为主的海湾，则应是油气资源丰富的地方；发展海滨旅游的海湾，则气候宜人、风景秀丽；适宜滩涂养殖的海湾，则需地势平坦、潮间带辽阔。

随着现代海洋开发的迅速兴起和陆地上工业区向海岸带迁移，沿岸海区污染日益严重，海湾因其自然条件而首当其冲成为最容易污染的地方。因此，在开发利用海湾的同时，保护海湾环境已刻不容缓。

世界上大大小小的海湾甚多，主要分布于北美、欧洲和亚洲沿岸，其中较大的有240多个。有些海湾，如北大西洋的墨西哥湾、印度洋的孟加拉湾和波斯湾等实质上是海。

中国海岸线曲折，海湾众多，大体而言，面积在10平方千米以上的海湾有150余个。中国海湾的特征是：杭州湾以北，以平原性海湾为主，数量少，规模面积大，开阔壮观，如辽东湾、渤海湾、莱州湾、海州湾等；而杭州湾以南，多为山地丘陵基岩性海湾，数量多，范围小，狭长而海岸曲折，如三门湾、罗源湾、钦州湾等。

海水的世界

海水的透明度

海水透明度是根据什么来规定的呢？在阳光不能直接照射的地方，用直径为30厘米的白色圆板，把它垂直沉入水中，直到看不见，这时的深度称为海水透明度。它是海水能见程度的一个量度。

海水颜色与透明度之间存在着必然的联系。决定水色和透明度分布和变化的主要因素是悬浮物质，包括浮游生物。此外，海流的性质、入海径流的多少和季节变化等都将影响透明度和水色。

一般说来，浅海的透明度比大洋低。这是因为在浅海，从大陆带来的泥沙最多，潮汐、波浪和径流的作用强烈，由此所引起的混合常常能直达海底。另外，浅海受大陆的影响，温度变化剧烈，促使海水发生垂直对流，因此，浅海海水的运动较大洋剧烈，使已有的悬浮物质难以沉淀。同时，径流也带来大量的营养盐类，使海洋生物的繁殖远比大洋高，这就使浅海水色多呈黄色、浅蓝或绿色，透明度低，而大洋水多呈蓝色，透明度高。

海水里的矿物质

我们到海边游泳，看到海水碧蓝剔透，喝一口却又成又苦又涩，再口渴也只能望洋兴叹。然而与之相连的江河水都是淡淡的。为什么？这是因为海水里有大量的氯化钠、氯化镁、硫酸镁、硫酸钙、碳酸钙、亚硫酸钾、溴化镁等物质。

人类在陆地上发现的100多种元素中，现在已经确定海水里有其中的80多种。这些元素在海水中的含量差别很大，除了构成水的氢和氧以外，绝大部分呈离子状态。每升海水中含有1毫克以上的元素除组成水的氢和氧元素之外，只有12种：钠、镁、钙、钾、锶、氯、硫、碳、溴、硼、氟和硅，前11种占海水中全部溶解元素含量的99‰。平均1立方千米的海水中含有3570万吨的化学物质，其中海水里溶解物质主要是盐，其次是硫酸钙、硫酸镁、氯化镁、溴化钠、氯化钾等，此外还有金、铀等海水微量元素。

溶解于海水中的氧、二氧化碳等气体，以及磷、氮、硅等营养元素，对海洋生物的生存极为重要。海水中的溶解物质不仅影响着海水的物理化学特征，而且也为海洋生物提供了营养物质和生态环境。

海水中的镁

镁在海水中的浓度为1290毫克/升，以离子形式存在，总量约为1800亿吨，有苦涩味。镁是机械制造工业重要的金属材料，广泛应用于飞机制造、舰船建造、汽车生产、常规武器制造、核设施建造等，乃至生物生长，都离不开镁。比如，炼钢工业，需要含杂质量在2%~4%以下的优质镁，才能炼出优质钢、特种钢，而陆地上天然菱镁矿砂烧结后制成的镁是达不到这个要求的，只有海水中提取的纯度在96%~98%乃至99.8%以上的高纯度镁砂，才能满足冶金工业的特殊需要。为了防滑，举重运动员用来擦手的白色粉末就是具有很强吸湿能力的碳酸镁。节日里美妙烟花中银白色的火花就是镁粉燃烧所释放的耀眼光芒。人间美味“豆腐”就是用“卤水”——主要成分是氯化镁与豆汁化合成的，因此豆腐水味道稍稍有点苦味。

目前，世界主要镁生产国大约有一半的产量来自海水提镁。海水提镁的工艺技术是：先把石灰乳注入到盛有海水的容器中，使海水中的镁离子变为氢氧化镁沉淀，从海水中滤出纯度较高的氢氧化镁再加盐酸，使之生成氯化镁，并将其溶液煮沸、浓缩、烘干成无水氯化镁，经过电解氯化镁，便得到金属镁。

海水的温度

如果有人告诉你“海水曾经很烫”，你会相信吗？

曾经有两名法国科学家用离子仪对大量古老的沉积硅质岩进行研究，测定这些岩石中硅和氧的各种同位素比例。这种比例可以反映出沉积物中二氧化硅的数量，而这一数量又取决于所形成环境海水的温度。

经过7年努力，研究人员证实了海水曾经高达80摄氏度，并表示海水温度从20亿年前开始加速下降，直至8亿年前下降到20摄氏度左右。他们指出，科学界发现的地球上最早的生命是35亿年前的细菌，但真正的多细胞生物直到近6亿年才出现，这可能是因为此时的海水温度更适合生命的繁殖和进化。

目前，我们通常所说的海水温度一般指海洋表面的水温，水的热力学性质决定着海水温度状况。水具有很大的热容量，它比土壤大2至3倍，比岩石大5至7倍，比空气大3000多倍。地表热能主要来自太阳辐射。海洋面积辽阔、水量多、热容量大，所以海水温度变化缓慢，变化幅度很小。来自太阳辐射的能量主要储于海洋中，它对全球气候起着显著的调节作用。

但是，不同的海域，海水表层温度状况还是不一样的，这主要受地理纬度的制约，还受沿岸地形、气象、洋流等的影响。

一般来说，低纬度海区的水温高于高纬度海区的水温。同一海区的水温，夏季高些，冬季低些。与同纬度海区相比，有暖流流过的海区，水温要高些；有寒流流过的海区，水温要低些。大洋表层年平均温度，在赤道为27摄氏度左右，南北纬30°~40°为18摄氏度左右，两极水域低于0摄氏度。由于南半球海洋面积更广，北半球大陆相对集中，以致相同纬度，北半球的海水表层温度比南半球高，但底层差别不大。

大洋与海的表层水温状况有所不同。大洋中心部分不受大陆影响，表层水温稳定，而内海、边缘海受大陆或所在地区气候影响显著，表层水温差异很大。例如，波斯湾、红海既处于热带干燥气候区域，又深入大陆内部，深受大陆影响，其表层水温可达35摄氏度，比赤道带海洋表层水温高。

古诗词中说：“高处不胜寒”。大气的温度随高度递减，通常每升高100米，气温降低1摄氏度，海水正好相反。海水温度垂直分布相当简单，在水深350米左右处，有一恒温层，在恒温层以下，海水温度随深度增加而降低，在水深3~4千米处，温度达到1~2摄氏度或更低，无论在热带或寒带，都是如此。

每天海水温度都会随着太阳的辐射而发生微小的变化，表层水温的每日变化的最高值和最低值出现的时间与太阳的辐射强度有直接的关系。每天中午12点左右是每天太阳辐射最强的时候，海水的最高温度一般会在午后2点左右出现；每天夜间海水的温度都会降低，到凌晨4点，海水的温度会下降到全天最低点。从日变化的角度来看，热带海水温度在0.5至1摄氏度之间变化，温带海水温度变化幅度为0.4摄氏度左右，在寒带海水温度变化幅度只有0.1摄氏度左右，内海因受大陆影响可达2至4摄氏度。

从季节变化来看，海水温度在大洋中心部分很少超过1至2摄氏度，在热带与寒带一般不超过2至3摄氏度，温带海水温度受大气温度变化影响较大，可达5摄氏度左右。在洋流流经的海域，水温季节变化可达5至10摄氏度。内海、边缘海超过15摄氏度，例如我国渤海深入内陆，又处于温带，水温季节变化大于20摄氏度。

海水中的有机物

存在于海水中的有机物，广义地讲，包括大到鲸鱼小到分子甲烷的所有有机物。但我们这儿所说的有机物，主要是海水中海洋生物的代谢物、分解物、残骸和碎屑等，它们是海洋中固有的。还有一部分是陆地上的生物和人类在活动中生成的有机物，通过大气或河流带入海洋中的。从状态来说，海水中的有机物可分为三类：溶解有机物、颗粒有机物和挥发性有机物。

溶解有机碳通常在深度100米以内的上层海水中的含量较高，有季节性变化，高时可达1.3毫克碳/升。海水深度越大，溶解有机碳含量越小，在深度超过300米的海水中，其含量几乎没有季节性变化。有些海区的溶解有机碳含量，可低至0.2毫克碳/升。在海洋沉积物间隙水中，溶解有机碳的浓度很高，可达100~150毫克碳/升。海水中颗粒有机碳含量为20~200微克碳/升，多数在几十微克碳/升左右。在上层海水中，颗粒有机碳的含量大约只有溶解有机碳的1/10，而在深水中，则只有1/50。近岸海域中颗粒有机碳的含量，可比大洋水高1~2个数量级。一般初级生物生产力高的海域，颗粒有机碳含量也高，如在秘鲁流和北大西洋海水中，其含量在夏季可大于100微克碳/升。海水中挥发性有机碳的含量，为总有机碳的2%~6%。

氨基酸类

氨基酸类包括各种酸性的、中性的和碱性的氨基酸。溶于海水中的氨基酸类既有游离氨基酸，也有肽和蛋白质等结合的氨基酸，它们在大洋海水中的总含量为5~90微克/升，但在近海或生物生产力高的海域，总含量可高达400微克/升。海水中氨基酸类化合物，无论游离的或结合的，都以甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、鸟氨酸等的含量居多。

碳水化合物：碳水化合物包括单糖类和多糖类。在溶于海水的碳水化合物中，后者的含量通常高于前者。大洋中的糖类，已确定的有葡萄糖、半乳糖和甘露糖等巳糖，鼠李糖、木糖和阿拉伯糖等戊糖，还有糖醛酸等。糖的总含量为200~600微克/升。个别糖的含量只有几到几十微克/升。

类脂化合物

溶于海水中的类脂化合物，包括分子中碳原子个数为10~22的饱和及不饱和的游离脂肪酸，以及烃类、甘油酯、磷脂、蜡酯和甾族化合物等。各种类脂化合物在海洋中的分布不同，例如，北大西洋海水中的总脂肪酸含量为13~60微克/升；墨西哥湾海水中的类脂化合物含量为溶解有机碳的15%~20%：南大洋水中的类脂化合物含量较多，占溶解有机碳的40%~55%。海水中甾醇类的含量较低，通常只有数微克/升。

维生素类

维生素类已定量测定过的有维生素B12、维生素B1和生物素，它们在深度为0~100米的大洋水中的平均含量分别为0.1、0.8和1.8微克/升，在近岸海水中的含量较高。

有机污染物：随着近代工业和农业的发展，海水中带入了相当量的有机污染物。早在1972年，多氯联苯（PCBs）在北大西洋表层水中的平均含量达3.5×10—2微克/升，直至3000米深处还能测出。农药DDT在海水中的分布也很广泛，经由大气传播，在南极海域中都能测到。此外，海洋还受到石油烃类的污染。

海水中已测定的溶解有机物，还有尿素、核苷酸、三磷酸腺苷和其他含氮化合物，并且有微量的生物体的次级代谢物，如激素和化学传讯物质等。其余的溶解有机物，虽然化学组成仍不清楚，但已了解到其中60%~80%的物质，是能抵制氧化和细菌分解的腐殖质类化合物，它们是碳水化合物、氨基酸、脂肪酸、芳香烃、酚和醌等有机化合物经过复杂的化学过程和生物化学过程形成的。

海洋有机物，在海洋中经历着错综复杂的相互转变，大部分有机物最后形成了有机碳在海洋中循环。海水有机物的储存、输入和损失之间，有一定的比例关系。溶解有机物对海水的性质和海洋生物的影响最为突出。

海洋动物

游泳生物（自游生物）是具有发达的运动器官、游泳能力很强的一类大型动物，包括海洋鱼类、哺乳类（鲸、海豚、海豹、海牛）、爬行类（海蛇、海龟）、海鸟以及某些软体动物（乌贼）和一些虾类等。从种类和数量上看，鱼类是最重要的游泳生物。游泳生物大部分是肉食性种类，草食性和碎屑食性的种类较少，很多种类是海洋生态系统中的高级消费者。

游泳动物需要在很大空间内寻找食物，同时在静止时也需要克服重力的影响，因此是水层物种中能量需求量最大的种类。

游泳动物在水中运动时，必然要克服水介质对其身体的阻力，它们在体型上通常都具有鱼雷形（流线型）的身体，这种体形在运动时遇到的阻力最小。一些海洋哺乳类身上的毛消失或变短、乳腺扁平，都有减少运动阻力的作用。这是动物在进化的历史过程中适应环境的结果。

游泳动物停止运动时为了保持身体的漂浮状态，必须具备某些浮力适应机制，大部分鱼类具气鳔，其体积约占身体体积的5%~10%，它们能调节气鳔内的气体含量，从而使身体得以保持悬浮在一定的水层里。进行空气呼吸的游泳动物，具备肺这种充气腔，有助于保持浮力。有的鱼类（如鲨鱼）是在体内增加脂类物质，这些比海水轻的物质可沉积在肌肉、内部器官和体腔等部位。例如，鲨鱼的脂类物质主要贮存在肝脏，而海洋哺乳动物的脂类物质通常是贮藏在皮下（脂肪层），不仅可增加浮力，还可减少身体热量散失。

很多海洋游泳动物有周期性的洄游习性，鱼类洄游通常包括下述三种类型，它们往往代表游泳动物生命过程中的三个主要环节，或性成熟后生活周期的三个主要阶段。

1）产卵洄游：产卵季节前集群游向产卵场的洄游。根据产卵场的不同又分为：①由外海向近岸浅海的洄游，如我国的小黄鱼、鲐鱼等每年春季洄游到黄海北部和渤海湾内产卵；②溯河洄游，由大海游向河口并溯河而上到适宜的产卵场产卵，如鲑鱼、鲟鱼等都有溯河洄游的习性，随后幼体洄游到海洋继续成长至成体，成体产卵后有的死亡（如太平洋鲑），有的可再次进行洄游（如大西洋鲑）；③降海洄游，成体大部分时间在淡水中度过，性成熟后向河口移动，聚集成群游向深海产卵，然后死去，如美洲鳗鲡和欧洲鳗鲡的产卵洄游。

2）索饵洄游

为寻找或追逐食料所进行的洄游，在产卵后的亲体群和性成熟前的群体中表现得较为明显。例如，鲸在温带水域生殖，越冬后夏季游向南大洋或北冰洋索饵。太平洋金枪鱼也有索饵洄游习性。

3）越冬洄游

主要是暖水性游泳动物的一种习性，通常是在晚秋和初冬水温下降时集群游至适于过冬的海区，如我国黄海、渤海的小黄鱼总是游向海底水温较高的济州岛附近越冬。

1.鱼类

鱼类是海洋中最重要的游泳动物，在分类上包括以下三个纲。

1）圆口纲

属最古老种类，如七鳃鳗和盲鳗，口部为吸盘环绕，体壁类似鳗鲡，无鳞片。七鳃鳗是寄生性种类，用吸盘吸附在其他鱼类体上进行摄食。圆口纲现存50种左右，有的能生活在淡水中。

2）软骨鱼纲

软骨鱼类也称板鳃鱼类，其特征是软骨，无骨鳞，如鲨、鳐和缸，现存大约300种。鲨鱼是其中最重要的类群，多为捕食性，不过，鲨鱼中个体最大的姥鲨和鲸鲨却是食浮游生物的种类（用特化的鳃耙过滤浮游生物），其长度分别可达14m和20m左右。鳐身体侧扁，多生活在底层，捕食底栖动物，其中的大型种类蝠鲼是食浮游生物的。

鲨和鳐通常行体内受精，只产生少量的大型卵，大多数的鲨鱼和所有的缸产出的是幼鱼；鳐产的卵则有保护袋（黏附在基质上），几周或几个月后才孵出幼体。这种繁殖方式的特点是生殖率低，但后代的成活率高。

3）硬骨鱼纲

硬骨鱼类具有硬骨骼，现存海洋鱼类多属这一纲，约有2万多种。硬骨鱼类的食性包括食浮游生物者和食鱼者，前者如鲱鱼、沙丁鱼和鲲鱼，体型较小，由于处在较低的营养级，所以产量很高。大型鱼类（如鳕鱼）幼体可摄食浮游生物，成体则捕食其他鱼类。大型的大洋鱼类（如金枪鱼和鲹科鱼类）则属食鱼的种类。一些底栖鱼类（如舌鳎）只摄食底栖生物（蛤、蠕虫和甲壳类），另一些底栖鱼类（如鲽、鲆）则摄食小鱼。珊瑚礁鱼类比较特殊，适应于摄食珊瑚虫和珊瑚礁等其他生物。

生活于海洋中层（300~1000m）的鱼类有1000多种，其中大多数种类个体较小（25~70mm），其中有300多种巨口鱼类，具典型的大颚，上有很多尖齿，捕食浮游动物、乌贼和其他鱼类。很多种类的消化器官伸缩性很强，可容纳大型猎物。另一类是灯笼鱼，有200~250种。以上两种鱼类都具有发光器，有共生的发光细菌，发出的光作为诱饵、寻找猎物或配偶用。

深海（超过1000m深）鱼类较少，其中主要是鮟鱇鱼类，同样有发光器，有些鮟鱇鱼的雄体附着在雌体上。由于深海生物数量稀少，这类“雌雄同体”有利于繁殖后代。

绝大多数硬骨鱼类是体外受精，并产生很多浮游性卵，幼体构成季节性浮游生物。

2.其他游泳动物

1）甲壳类

绝大部分商业性捕捞的甲壳类是底栖的虾、蟹。南极磷虾游泳能力相对较强，所以有时候也将它归人营游泳生活的甲壳类，估计其潜在年渔获量至少为2500万~3000万t，目前仅少量捕捞。另一种太平洋磷虾集群性很强，也被捕捞，日本每年约捕捞6万t。

2）头足类

鱿鱼是最重要的头足类游泳动物，占头足类总捕捞量的70%，而且人们认为还有捕捞潜力，不过对它的生物学和生态学了解还不多。乌贼也是主要的头足类，其食量很大，可以大量捕食各种动物，据说其深海种类的个体可能是最大型的无脊椎动物。有些国家曾使用大型流网捕捞乌贼，1989年日本、朝鲜和中国台湾在太平洋的渔获量达30万t，但是这种作业非选择性地将其他一些鱼类、哺乳类、鸟类等也一并捕杀，现已被禁止。

3）海洋爬行类

海洋爬行类包括海龟、海蛇、蜥蜴等。海龟有8种，通常生活在热带海域，有的在外海捕食水母或鱼类，有的摄食浅水的海草，但都要回到海岸沙滩筑巢产卵。这些卵有相当部分被天敌捕食和人类采收，孵出的幼龟在返回海洋途中也可能被鸟类、蟹类捕食，因此海龟已成为一种濒危种类。海蛇有60种左右，生活在印度洋和太平洋的温暖浅水区。海蛇有毒牙喷出毒液以杀死小鱼或乌贼作为食物。海蛇的蛇毒有重要的潜在药用价值。

4）海洋哺乳类

海洋哺乳类有3个目。

（1）鲸目。鲸目约有30多种，包括鲸和海豚，其中有的种类体长可达30m，是迄今生活的最大型动物。鲸类中的须鲸亚目多数有鲸须（或鲸骨特化的角质板）来滤食浮游动物；不过，有的种类也能捕食较大型的鱼类或吮食底栖动物。一些大型须鲸（如灰鲸、座头鲸）冬季在热带海域产仔（温度较高，子代生长快），夏季游向极地摄食（冷水环境中的夏季食物丰度大大超过热带海区）。齿鲸亚目则没有鲸须，但有牙齿，包括除须鲸外的其余鲸类、海豚和小型齿鲸。齿鲸类是凶猛性捕食者，其中的虎鲸甚至可捕食其他海洋哺乳动物。

鲸类每年消耗的食物量是很惊人的，有的海区（如乔治滩）每年鲸类消耗的食物大大超过商业渔获量，南极须鲸在商业性大量捕杀使种群下降之前，每年捕食的磷虾数量竞相当于人类全部渔获量的2倍。

（2）鳍足目。包括海豹、海狮和海象，鳍足目与鲸目不同，是在陆地（或浮冰上）集群产仔和休息，大多数分布在南北极海域。

（3）海牛目。海牛最大的特点是摄食大型水生植物，所以分布于近岸浅水区和河口湾。海牛也因被人类捕杀而数量大减，其中斯特勒海牛已于1768年灭绝。

5）海鸟

海鸟（与海洋爬行类和哺乳动物一样）也是由陆地种类演化而来，目前大约有260~285种，它们在海上生活、觅食，但却在陆地筑巢产卵。海鸟演化出很多捕食不同类型猎物的适应方法，主要反映在嘴和翅膀的结构上，以适应分别捕食表层及较深处的浮游动物、鱼类和其他动物。虽然海鸟分布于世界各海域，但主要群体集中于高生产力海区。南极企鹅是最重要的种类之一，估计有数百万只，那里有极为丰富的磷虾、鱼类等食物，南美西部海岸上升流高产区也是最著名的海鸟集居处。

很多海鸟有随海洋季节周期而经历迁徙的行为习性，而且其种类和数量也随食物丰歉而波动（秘鲁上升流区是最为典型的例子）。

海洋水库与“干渴”的大陆

“神奇的大自然，它居然将两个脾气异常火爆的小伙伴——氢和氧结合成为了晶莹剔透、柔情浪漫、给人以无限遐想的水，并使她与人类结下了不解之缘。”

植物的生长离不开水。一般植物都含60%~80%的水分，有时甚至达90%以上。养分要溶解在水中才能进入植物体内，如果水供应失调，就会影响植物的正常生长。而且光合作用、呼吸作用等都必须有水的参与才能完成。

水是动物体的主要组成成分。昆虫体内含水量达46%~92%。在人体成分中，水的含量最高，成年人60%~70%，年龄越小，体内所含水的比例越高。

我们也知道“鱼儿离不开水”。生活在水里的鱼，它在水里一会儿浮出水面，一会儿沉到水底，自由自在。可是，一旦把鱼捉上岸，它就难受得乱蹦乱跳，不用多长时间，就死了。其实，不但鱼儿离不开水，我们人类也是离不开水的。

说人也离不开水，有人可能会不相信。当然，人不像鱼那样，需要时时刻刻都泡在水里。不过人类和水的关系，说起来也真够密切的。我们每天吃的菜、粮食里面都含有相当的水分。一般蔬菜里面，约含90%的水分；肉、鱼里面，约含70%的水分；就是大米、面粉里面，也含有10%以上的水分，何况在做饭做菜时还需要加水！如果不加水，白面怎能变成馒头、面条？大米又怎能变成干饭、稀粥呢？光靠饭菜内的这部分水分，还是不够的，特别是天热的时候，还必须喝水、吃点水果才行。

水是一切生命过程得以正常进行的基础。水是营养素和代谢废物的溶剂，脂肪和蛋白质等要成为悬浮于水中的胶体状态才能被吸收，水在血管、细胞之间川流不息，把氧气和营养物质运送到组织细胞，再把代谢废物排出体外。血液中90%是水分，由于水的潜热量大，因而可以通过血液循环来调节体温。水还是关节、肌肉、眼球等的润滑剂。地震灾害发生后最初的72小时之所以命名为“黄金救援时间”，正是因为人对水的需要仅次于氧气，一般来说，在不吃不喝的情况下，人类最多能忍受3天。如果能供给足够的水，没有食物，人还能勉强维持生命一周左右或更久，如果体内水分损失超过20%，生命就无法维持了。

自古以来，在地球上，哪里有水，哪里就有生命。“缘水而居，不耕不稼”（《列子·汤问》）这句话十分形象地展示了处于蒙昧阶段的人类选择居住场所的景象。水是一种宝贵的自然资源，也是人类最早利用的自然资源之一。但水资源在分布上存在着差异，促使人类更加努力地寻找水资源、利用水资源、改造水资源，从而求得人类社会的发展和进步。

“19世纪争煤，20世纪争石油，21世纪争水”。21世纪将是水的世纪。

20世纪90年代以来，人类对淡水资源的用量愈来愈大，全球经济增长、人口压力和城市的发展都导致用水量屡创记录。世界淡水资源日渐短缺，污染日益严重，水、旱灾害愈演愈烈，使地球生态系统的平衡和稳定遭到破坏，并直接威胁着人类的生存和发展。人们不得不每天拿着水罐到很远的地方去寻水来供家用。由于没有足够的水从土中冲走盐分，农民失去赖以生存的土地。由于上游水源枯竭，湿地和河口港湾也随之丧失。

据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水，特别是经济欠发达的第三世界国家，目前已有70%，即17亿人喝不上清洁水，世界已有将近80%人口受到水荒的威胁。

我国人均淡水为世界人均水平的四分之一，属于全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均衡。20世纪末，全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。

墨西哥城、雅加达和曼谷等几个知名城市的地下水资源处于警戒水平。在北京，30年来地下水水位已经下降了12米以上，迫使国家拿出数百亿美元实施“南水北调”工程。

虽然人们也想到把南极地区冰雪世界储存如此丰富的淡水——冰山从南极搬运回来，但目前这个设想还只是人们思考并开始试验的一个重要科学问题。有可能成为解决非洲一些干旱国家缺水的重要途径。

向大海要淡水。早在2500多年前古希腊海洋学家锹未斯托克就有一句名言——“谁控制了海洋，谁就控制了一切”。在21世纪的今天，海洋是人类可持续发展的重要基地，海洋是人类未来的希望。

地球“解渴”的希望

用海水代替淡水的技术和过程就是常讲的海水直接利用。海水直接利用主要是工业冷却用水、大生活用水和低盐度海水灌溉农作物三个方面。

利用海水做工业冷却用水，成本低廉，只有淡水成本的5%~10%，具有明显的社会效益和经济效益。城市用水中，工业用水占10%~80%，而工业用水中又有70%~80%为工业冷却水。目前，工业冷却水是海水在工业上直接利用的主要用水，约占海水总利用量的90%，广泛用于电力、钢铁、化工、机械、纺织、食品、建材、印染等行业。

海水用作工业冷却水已有几十年的历史。日本早在20世纪30年代就使用海水作为工业冷却水。1962年日本工业用水总量为313.5亿立方米，1965年到1975年，日本年工业冷却用海水量由90亿立方米提高到167亿立方米，年增长率为6.4%。1980年工业用水的50%为海水，日本沿海的大多数火力发电、核电、冶金及石油化工等行业都在以不同形式利用海水，仅电力企业的海水利用量就达1000亿立方米。到1995年电厂海水利用量约达1200亿吨。

20世纪70年代末80年代初，美国海水的直接利用量已达720亿立方米。2000年工业用海水达到30%。英、法、荷、意等西欧国家，1970年海水利用量为371亿立方米，2000年工业用海水达到2500亿立方米。

我国沿海城市直接利用海水作工业冷却水的历史较早，但发展缓慢。我国1998年利用量80多亿立方米。1998年，青岛市电力、化工、纺织等行业的12家临海企业，年用海水8.37亿立方米。天津市年利用海水18亿立方米。1997年大连市的海水利用量已达8.03亿立方米。此外，秦皇岛热电厂、黄岛热电厂和上海石化总厂等70多家临海火力发电、核电、化工、石化等企业均在以不同的方式直接利用海水。

但是，在使用海水作为冷却水的技术中，海水对设备和管道的腐蚀与结垢、海洋生物附着造成的管道阻塞、泥质浅滩海岸的泥沙淤塞、海水水质污染等都会给被冷却的装置带来不利影响。为了克服海水对设备装置的腐蚀和生物附着等问题，人们采用了许多新材料、新技术不断扩大海水的利用范围。例如：为克服海生物的附着，人们采用海水冷却塔技术结合使用大剂量杀虫剂的办法；为减少设备防腐一般采用电气防腐、管内贴衬里等技术。

当前，利用海水作为大生活用水中。城市生活用水量较大。主要用于冲厕、乌路洒水、消防及游泳等。其中以海水冲厕应用最广，且用水量最大。沿海城市利用海水作为大生活用水，即海水冲厕，可节省淡水的20%~30%。世界上利用海水冲厕的城市很多，香港是以海水作为主要冲厕用水的代表性城市，已有40年的历史。

但是，利用海水作为大生活用水是一项综合技术，它涉及海水取水、前处理、双管路供水、贮水、卫生洁具等系统的防腐和防生物附着技术；大生活用海水与城市污水系统混合后含盐污水的生化处理技术；合理利用海洋稀释自净能力将大生活用海水海洋处置技术。目前防腐技术和防生物附着技术已基本成熟。“大生活用海水技术研究”将冲厕海水的后处理技术作为关键技术，因为这对于保护海洋环境和资源十分重要。

随着世界人口的快速增长和社会化程度的提高，生态环境日遭破坏，耕地面积减少，淡水资源匮乏，严重危及到人类的生存。为有效解决上述危机，一种崭新的农业模式——海水灌溉农业在世界沿海国家逐渐兴起，并引起广泛关注。

海水灌溉农业，顾名思义，就是利用海水浇灌进行作物生产。发展海水灌溉农业，培育既耐海水又具有经济价值的植物是关键。目前，世界上耐海水植物的获得主要通过：（1）利用转基因技术改造传统农作物，使其耐盐能力达到能够利用海水灌溉的水平；（2）将具有经济价值的野生耐盐植物筛选、引种和驯化。当前研究人员的工作主要是将具有经济价值的野生耐盐植物进行筛选、引种和驯化。

许多经济耐海水植物可以提供优质蛋白和食用油。嫩株可作蔬菜食用，成熟的种子可以用来榨油。除食用外，在医药及工业上具有广泛的用途。榨油后的糟粕还可作为饲料。此外，海水灌溉的植物，由于不需要大量的化学农药和肥料，产品无污染。且营养价值高，是符合现代人需要的健康食品。大面积推广海水灌溉农业，将大大鬟解人类淡水资源和耕地面积不足、土壤沙漠化的危机。滩涂大面积种檀耐海水檀物。可促淤造陆，减缓海水对海岸土地的侵蚀，同时，在一定程度上可减轻工业和养殖业对沿海滩涂和近海造成的污染。并能大量吸收二氧化碳，减轻温室效应，改善生态环境，产生巨大的经济效益和无法估量的生态和社会效益。海水灌溉农业必将引发海洋和农业产业的新—轮革命。

国外用海水大面积灌溉种檀作物已取得较好的成果。美国亚利桑那大学的研究人员发现一种天然檀物适于用海水灌溉，其果实富含蛋白质和檀物油，既可直接食用又可作为榨油。这一发现为进一步发展海水灌溉农业提供了新途径。我国也进行过海蓬子、大米草等耐盐植物的栽培实验。以及虹豆、西红柿和水稻筹经济作物和粮食品种的耐盐实验。

随着世界淡水危机的加尉，海水直接利用的规模正在不断扩大，尤其是新型防腐涂料的大批出现。防腐技术的迅速提高。防海生物附着的方法和措日臻完善，大大推动了海水直接利用的进展。目前，一些国家已经把海水用于生产过程之中。例如，用海水制取建筑材料，以海水为原料制成各种建筑用管材，包括制造类似钢筋混凝土的材料。海水还被直接用于纺织工业的印染，因为海水中存在着许多天然物质可以促进染织工艺。另外，海水中的某些元素带负电荷，经海水处理过的纤维，表面带有负离子，这样可以使纤维表面产生排斥其他物质的作用，从而减少灰尘，提高织物的质量。

海洋冰山与海底淡水

在湛蓝的天幕下，在浩渺的海洋上，在阳光的照射中，冰山宛若一座巨型的汉白玉雕成的海上宫殿，晶莹剔透，绚丽多姿。它动人心魂，给人带来无尽的遐想和憧憬，那迷幻般的色彩和造型，如诗如画，它是大自然最杰出的艺术品之一，这就是海洋冰山。

由于冰山给海洋交通运输及海上矿产勘探造成巨大的威胁和灾难，因此有些人痛恨它，但是有些人却认为这是大自然对人类的恩赐。

因为巨型的冰山一般都是由淡水形成，对于世界上严重缺水的地区来说，一座冰山就是一个巨大的水库。如果能解决冰山在运动途中不致溶解过快的问题，那么世界上的水资源压力将因冰山有望得到极大的缓解。

很早以前就有人设想把从南北极漂浮出来的冰山，拖到像中东那样干旱的地区海岸，作为淡水资源应用。近年来，就有块面积达2900平方千米，相当于卢森堡国那样大的冰山，从南极冰盖上脱离出来，其淡水储量达29亿吨，可供全世界每人约半吨水。

海底淡水是指自然界赋存于海底之下具有较大空隙度的地层或构造中的淡水资源，以及沿着这些含水地层或构造在海底的出口喷涌而成的海底淡水泉或者弥散型海底淡水泉。

在美国佛罗里达州和古巴之间，海面上有一个直径30米的淡水区，水色、温度与周围海水皆异，人称“淡水井”。在我国福建省古雷半岛东边，有个岛屿，距该岛500米的海面上也有一个淡水区，叫“玉带尔”。他们都是海底喷泉，因离岸不远，海底的含水构造都是和陆地含水构造相连的，喷出的淡水由陆地予以补给。像这样的“海泉”在美国发现200多处，在我国沿海地区的近海域也发现几十处。

2007年10月，在距离浙江舟山嵊泗县21千米的海洋上，成功打出了一口淡水井，每小时淡水喷涌量达到近120吨。经化验，虽然该井水中含的氯离子偏高些，但已经非常接近饮用水。经过处理后，这些淡水有望成为舟山居民生活用水的理想水源，而如果能把这些淡水运往缺水的嵊泗县，将从根本上解决8万多人的用水问题。

海水淡化

海水是海洋里最重要的自然资源，它本身就是取之不尽用之不竭的宝藏。在全世界发生淡水资源危机的情况下，如果能在浩瀚的咸海水中寻找到甘甜的淡水，这对我们来说，无疑是最为宝贵的财富。

在科学不发达的古代，人们就幻想着从大海中取得淡水。传说中，观音菩萨有一种神奇的本领：只要将手中的杨柳枝条轻轻一甩，咸成的海水就变成甘露了。今天，幻想已变成现实，世界上已有1亿人口喝上了淡化的海水。

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，而剩下的则为含高盐的卤水的一种水处理技术。世界上第一个海水淡化工厂于1954年建于美国，现在仍在得克萨斯的弗里波特运转着。佛罗里达州基韦斯特市的海水淡化工厂是世界上最大的一个，它供应着城市用水。

海水淡化主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等办法。有人估计，海水淡化可能是21世纪诞生出的一种新型的生产淡水的未来水产业。就目前科学技术水平而言，海水淡化的成本还是比较高。最简单的方法是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。早在公元前4世纪，古希腊的科学家亚里士多德就通过实验发现，加热烧开的咸水所产生的水蒸气中不含盐分，冷凝而成的水珠不再有咸味。这个实验可以说是世界上最早的一次海水淡化实验。蒸馏法是迄今海水淡化的一种主要方法，在中东各国得到广泛使用。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。蒸馏法的最大优点是一举两得：在获得淡水的同时，又可利用蒸汽发电，使电力和海水淡化联合发展。这种方法的缺点是造水的能耗和装置造价太高。实际上，在中东，用这种方法得到的淡水价格比石油价格贵得多。是名副其实的“水贵如油”。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去，像海冰—样。

两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，相反得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方式。冷冻法同样要消耗许多能源，得到的淡水却味道不佳，难以使用。

反渗透法是一种较好的海水淡化方式。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程就是渗透。如果反其道而行之，要得到淡水，只要对半透膜中的海水施以压力，将海水压入反渗透膜，这种膜只允许海水中的水分子透过，而将绝大部分盐分子截住，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中。这就是反渗透法。

反渗透法最大的优点就是节能，生产同等质量的淡水，它的能源消耗仅为蒸馏法的四十分之一。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。

常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100摄氏度才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能巨大。而新的方法根据蒸发冷却的方式不同，分成多级闪蒸和多效蒸馏两种。其中，多级闪蒸是把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，将热海水突然减压，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多压力逐渐降低的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。目前世界最大规模：工程在沙特阿拉伯，日产45万吨；多效蒸馏是在蒸汽冷却的同时，持续蒸发进而得到淡水，代表性工程在西班牙，日产3.5万吨。

现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度，往往土地“富得流油”，却打不出一口淡水井。水比油贵的现实，使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。波斯湾沿岸地区，有些国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%~90%。

我国研究海水淡化技术起始于20世纪50年代，经过40多年的发展，已组建了专门的海水淡化科研开发机构，形成了一批专门人才队伍，并掌握了反渗透法、蒸馏法等多项海水淡化技术。截至2006年底，中国日淡化海水能力接近15万吨，比上一年翻了一番。沿海地区正在不断扩大海水淡化和综合利用的生产规模。

因此接下来我国必须围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，研发出具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力，以达到从。海水中取水。的目的。

地球村的危机

科技的发展，缩短了人们之间的距离，也使地球变得越来越小。人类面临着许多世界性的问题催化着全球意识的不断提升。

全球意识的形成，最初是以航海、探险、贸易甚至战争的形式开始的。

中国人早在汉代以前，就开辟了一条由沿海各港口通向世界的海上丝绸之路。这条不同凡响的海上贸易之路带来了中国古代的繁荣，也把发达的汉民族文化传向大洋彼岸的异国他乡。

亚历山大、成吉思汗、铁木儿等都曾掀起过汹涌而短暂的征服世界的浪潮。为了探索世界的尽头，人们还从事了大规模的海上冒险。在这一过程中，威金人曾经到达过美洲。15世纪，欧洲出现了资本主义萌芽，为了寻找财富和黄金，商人纷纷扬帆远征，海洋成了冒险家的乐园。由此开始，人类进入海洋时代。1521年，麦哲伦的环球旅行证实了大地为球形。

由此开始了人们所称的现代，即全球纪元。全球纪元的开端以人们发现大地是个星球及地球的各部分开始沟通作为标志。

从对美洲的征服到哥白尼的革命，一个新的地球观出现了。地球不再是宇宙的中心，而成为太阳的行星，人类也因此失去了至尊地位；大地不再是一个平面，而成为球形；地球不再固定不动，而是像陀螺一样旋转起来。

海上贸易摆脱了沿岸航行的局限，开始向所有海域拓展。到了21世纪，人类社会已到了高度物质化和技术化的程度，可是，乐极生悲，许多困扰人类的问题相继出现，迫使人类必须进行反向思维。

人类驾着科学、技术、工业三驾马车狂奔。文明的发展创造了许多奇迹，例如对物理能量的利用，高度的自动化和信息化，让人们活动便捷的汽车，使天堑变通途的飞机等。科学技术已经侵入原属于生物和社会的领域，例如父子关系、母子关系和人的生死等方面。

信息杂志不断向人们传播幸福的妙方，小说的主人公在小说结尾总会获得爱情。皆大欢喜是人类治疗自己创伤的百试不爽的手段。

然而，回想过去的岁月，人们先是兴高采烈，现在则充满愁怅和不安。

1.明天，我们住在哪里

由于人口的无节制增长，导致人类生活空间急剧缩小。目前，世界上可以开垦成耕地的土地已经越来越少，造成交通拥挤、住房面积缩小等一系列社会问题。1800年时，全世界有3%的人生活在城市里，而今天的西欧却有80%的人是城市居民。墨西哥城、上海、孟买、雅加达、东京、大阪等大型都市仍在不断扩大。这些巨型城市正在饱受交通堵塞、城市紧张和各种污染之苦。

2.海洋还能给我们提供食物吗

人类开发利用海洋的活动，如果没有合理、科学地进行海洋资源开发和空间利用，也必然影响海洋的自然环境，甚至造成其严重的破坏。60年代以来，随着“海洋开发热”的兴起，人类对海洋的侵害程度也相对加剧了。据统计，现在全世界每年有几十亿吨污染废弃物倾入大海。由河流排放入海的石油约为400万吨，因海洋油轮事故流失入海的石油约为100万吨；海洋每年还要接收2.5万吨多氯联苯，25万吨铜，39万吨锌，30多万吨铅，留存在海洋中的放射性物质约2000万居里；全世界每年生产约8000吨的汞，其中有5000吨最终要进入海洋。

环境的破坏会带来灭顶之灾，复活岛悲剧就是最好的证明。科学家对复活岛上沉积土层内的花粉进行分析，结果令所有人大吃一惊。原来在公元1200年到1500年时期，岛上树木非常茂盛，搬运石雕的绳索就是取材于这些大树。在波里尼西亚人移民到这个岛的初期，他们的食物结构也和现在不同，海豚竟占了食物来源的三分之一。这些海豚生活在离岛很远的大海上，必须有大船才能捕捉到，这也证明当时岛上的植物茂密。除海豚外，居民还食海鸟和海豹。他们都要用木材来烧烤这些食物。直到公元1400年，森林开始减少，生态系统受到致命破坏，悲剧也就由此产生了，先是海鸟飞走了，然后野兽消亡了。科学家发现，1500年后岛民的食物从哺乳类过渡到鱼、蚌、蜗牛，体积越来越小。海豚也捕食不了了，原因是造船的大树干没有了。

食物资源枯竭，人吃人的时代便开始了，作为复活岛文明象征的石像，自然也在劫难逃。敌对部族疯狂破坏彼此的石像，企图从灾难中解脱。1864年最后一尊石像倒下了，但是活着的人很快也成了石像的殉葬者。

悲剧让人痛心、寒颤。今天的开发者们是否已经意识到盲目掠夺和破坏环境资源会导致人类未来的灾难呢？

3.地球变暖了，我们的家被淹了

二氧化碳的排放加剧。同温层的臭氧层受到蚕食，南极出现了臭氧空洞，而对流层（大气层最低的部分）聚积了过多的臭氧。全球气温升高。

阿尔卑斯山积雪融化，南北极冰川雪量减少，大洋海水升温，寒带植被增多，智利沙漠鲜花开放。

自19世纪末至现在，全球平均气温升高了0.3~0.6摄氏度，尤其最近10年，全球平均气温升高之大，已创过去110年间最高记录。日本气象白皮书预测说，到21世纪，球气温每10年将平均升高0.3摄氏度，到2025年，全球气温将比现在升高1摄氏度。

过去60年来，全球平均海平面每年升高1.8毫米，近10年加快，每年以3.9毫米的速度升高，黑海水位升高尤其显著，从1978年开始，每年升高13厘米，迄今已高出原来水位2.5米，当一天和尚撞一天钟的生活可以使你心安理得，但是，不久噩梦将向你压来。如果人类不采取对策，到2050年全球平均海平面将升高30~50厘米。沿海许多工业基地将变成鱼虾遨游的泽国。电脑模拟结果令人沮丧。

2050年，世界各地海岸线70%、美国海岸线90%被海水淹没；

2050—2070年：巴勒斯坦国土1/5、尼罗河三角洲1/3、印度洋傍的马尔代夫共和国都成泽国；东京、大阪、曼谷、威尼斯、彼得堡和阿姆斯特丹等沿海城市或完全或局部沉入海中。

马尔代夫总统加尧姆忧心忡忡地说：“海平面在逐渐升高，这意味着马尔代夫作为一个国家将消失在汪洋大海之中，真是灭顶之灾啊！”

4.掠夺还能持续多久

据罗马俱乐部测算，按全世界资源埋藏量除以每年消耗量得出，陆地资源还可用500年，若以消耗量每年增加2.5%比例计算，只能供应90多年；有人认为煤、石油等能够用300年；过去认为水是取之不尽，用之不竭的，然而随着水资源的破坏，“水荒”也在威胁着人类。由此可见，如果人类不加以节制，未来将造成生态混乱，物种灭绝，粮食减产，水源短缺，虫害逞凶，风暴增多，森林减少，沙漠为祸，洪涝频仍，旱魃为虐就会成为现实。

呵护地球才能与其共存

地球只是宇宙中一个微不足道的天体，但人类的存在使其成为充满各种幻想的天国。人类在几百万年之前，从热带到亚热带到遍布全球，每演化一步，都要接受众多的挑战和磨难。

每次新技术发展都会带来一场深刻的技术革命，改变着人类的生活和生存状态。第一次以蒸汽机为契机，减少了体力劳动；第二次以电力为特征，找寻了新能源；第三次以计算机、信息和通信为龙头，减轻了距离和空间的制约。

人类以为将无所不能，但事实是人类必须重新认识地球的有限性，要放弃关于技术万能和开发无限的虚假性。人类的技术能力、思想和意识不能用于夺取，而应用于调整、改善、保护、合理开发利用，与自然的和谐相处，才能给人类带来最美好的生活。

地球上所有宝贵的东西都无比地娇嫩和稀有，人类是生命发展过程中最后的精品。

在今后无尽的岁月中，人类必须全力解决生存空间狭小、资源短缺和环境恶化问题，而海洋则是人类出路之所在。

人类诞生于海洋，最终将回到海洋中去。只有海洋才能解决人类所面临的生存危机。当然，这决不是指人类重新变成鱼虾，而是从哲学意义上，从更高层次上人类重新成为海洋的主人，保护海洋，利用海洋，让海洋生生不息地为人类的发展和繁衍服务。在这“大回归”过程中海洋科学将是一支重要的突击力量。短缺和环境恶化问题，而海洋则是人类出路之所在。

人类诞生于海洋，最终将回到海洋中去。只有海洋才能解决人类所面临的生存危机。当然，这决不是指人类重新变成鱼虾，而是从哲学意义上，从更高层次上人类重新成为海洋的主人，保护海洋，利用海洋，让海洋生生不息地为人类的发展和繁衍服务。在这“大回归”过程中海洋科学将是一支重要的突击力量。