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第11章 海洋基础环境(5)

捕捞过度污染加上过度捕捞,使许多海洋动物中的珍稀物种濒临绝种或在某些海区绝种,从而又使一些原来数量很多的物种成为了珍稀物种。

保护和保全海洋

环境刻不容缓污染海洋,就是危害人类自己;保护海洋,就是保护人类的生命!当前,全世界应当共同努力,采取切实可行的措施,保护保全人类共同依赖的海洋环境。目前应该在如下几方面采取行动:

保护海洋环境

①对海洋环境进行调查、监测,进一步加强对海洋的管理。海洋环境调查和监测是海洋环境管理的重要组成部分和基础性工作。只有对海洋环境现状和发展趋势摸清楚,才能有针对性地采取切实可行的对策和有力的措施,改善、保护和保全海洋生态环境。

②制订和执行海洋环境保护法规。我国对海洋环境保护十分重视,1982年就颁布了《中华人民共和国海洋环境保护法》,还相应颁布了《防止船舶污染海域管理条例》、《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》、《海洋倾废管理条例》、《自然保护区条例》、《水污染防治法》等10多个条例,10余项部门规章和海水水质标准等,形成了比较完整的海洋环境保护法规体系。有关部门认真贯彻执行这些法规,取得了重大的成果。

③采取可行的海洋环境保护措施。

a.减少陆源污染物的入海量。主要措施有调整沿海大中城市工业布局,对污染严重的企业要定期治理或关、停、并、转、迁,建设污水处理厂,开展三废综合治理利用等。

b.对港口、运输船舶和钻井船装备安装油水分离装置和含油污水接收处理设施。

c.各油田配置围油栏、化学消油剂和溢油回收船。

d.建立海上疏浚物倾倒区、空中放油区,建立倾倒许可制度,并加强对倾倒区的环境质量监测,逐步停止在海上倾倒工业废物,禁止工业废物和阴沟污泥在海上焚烧。

e.严格禁止在海上处理一切放射性物质。

f.实行海岸带综合管理,如对以煤和油为燃料的船舶的海滨砂矿开采、近海油气开发、工业化的捕捞和养殖、海岸工程的建设、沿海地区工业的发展和人口的增加,滩涂围垦和围海造地,过度抽取地下水,以及各种海洋资源的开发利用等活动实行综合管理。

g.限制捕捞数量、实行休渔制度和渔船报废制度,禁止使用各种围网捕鱼;投放人工渔礁,促进鱼类繁殖,保护水产资源。

h.建立各种自然保护区,如红树林自然保护区、珊瑚礁自然保护区、滩涂湿地自然保护区、海洋生物多样性自然保护区、珍稀濒危物种自然保护区等。

④加强国际合作,保护海洋生态环境。世界海洋是一个整体,也是全人类共同的资源宝库。国际上目前已经十分重视这项工作,如1982年的《联合国海洋法公约》等一系列海洋法规的制订,各涉海国际组织的频繁活动,1992年召开的“联合国环境与发展会议”通过《21世纪议程》等。我国是一个海洋大国,在这方面也已做了大量的工作。我国相继加入了国际海事组织等近20个涉海国际组织,参加了《联合国海洋法公约》的制订工作,并于1996年批准了该公约。我国还参与许多国际协定的制订工作,并与几十个国家签订了大量的双边和多边协定。我国在和各国海洋科技合作与交流活动中作出了积极贡献。

海洋的物质环境

大洋区与海底构造

大洋区是指远离大陆架和浅海的开阔海域,它是海洋的主体。大洋区的面积广大,约占地球表面积的50%,同时它也是地球上生命最密集的地方。没有人能确切地说出广阔的大洋区内到底栖息着多少种生物,科学家们估计,安家于此的生物大约有50万到1亿种之多。

人类对于大洋区的了解非常有限。由于大洋区涵盖的水域过于巨大,海底在从大陆架过渡到大陆坡的过程中,走势会明显陡峭起来。海洋的深度也在迅速增大。在大陆坡上常常会存在一些海底峡谷一类的地质构造。在大陆坡的终结处会出现海底隆起。向大洋深处继续前进,海床的结构将呈现出广阔的深海平原使得人类对其进行探索的难度不亚于探索外层空间。同时,这片未知领域的水深也是对研究工作的一个阻碍,深海勘探技术只是在近40年才有所突破。技术的发展为我们带来了诸如深海摄影机、载人深海潜艇、遥控水下机器人等探索海底秘密的工具。

尽管从表面上看,大洋区是一片一望无际的水平面,但海却不像它的表象那样简单而统一。大洋是一个极其复杂的系统,时时刻刻受到地理、化学、物理、生物等众多外界因素的影响。任意从大洋中选择出1,000个不同地域,它们的水文性质都是不同的。同样,某片水域中生活着的生命无论是数量还是种类都因地点的不同而不同。

海洋的平均深度为3,700米,而所谓的“深海海床”是指水深为200~11,038米的水域。如图所示,大陆向深海延伸的过程中,会出现一个坡度明显加大的区域,这就是深海海床的边界。它取决于当地的地质环境,这种下降坡的坡度可能是走势缓慢的小山,也有可能是接近垂直的海底悬崖。在有些地区,大陆坡上会包含一些类似陆地上峡谷的构造。科学家们分析这种海底峡谷是由于河流的侵蚀而形成的。因为在远古时代,海平面比现在要低得多,现在的大陆坡是由原来的陆地演化而来。除上述原因外,少数的海底峡谷的形成应归因于海底浑浊流的侵蚀。可以说,浑浊流就是海底的泥石流,主要由水和沉淀物组成。引起这种暗流的原因是多方面的,地震或发生在大陆坡上的滑坡都可能导致浑浊流的产生。当浑浊流在大陆坡表面急剧流动时,就会对大陆坡造成侵蚀,因而形成了海底峡谷。

在大陆坡的底端,由于沉积物的不断积累而形成一个小小的隆起,称为大陆隆。总体来说,大西洋中的大陆隆数量要比太平洋中的大陆隆多一些。因为在太平洋的大陆坡底部存在着许多深不见底的海沟,容纳了部分从大陆坡流下来的沉淀物。在北冰洋和印度洋也存在着大陆隆。从大陆隆开始,深海海底开始延伸而形成广大的深海平原,其深度一般在4,500~5,000大陆坡的底端的海沟示意图米。深海平原并不是绝对的平坦,平原上经常会出现一些凸起的海底小山。这些海底山多半由海底火山活动和深层地壳运动形成,其中一些甚至高达1,000米。海底山在整个海底结构中占很大的比例,据估算,大西洋海底面积的50%都是海底山结构。而在太平洋,其比例更是高达80%。

在深深的海底,存在着长长的火山山脉。这些山脉绵延成一条环绕全球的海下山脊,称为中洋脊。中洋脊的形成是海底火山长年喷发的结果。现今,中洋脊附近的火山依然保持着活力。在那里,我们经常可以观察到滚烫的熔岩从中溢出。熔岩到达中洋脊表面时便会蔓延开来,在海水中冷却石化成新的大洋地壳。这一地质活动使整个海底地壳以中洋脊为轴线,不断地向两侧扩张,其过程又称为海底扩张。新的地壳在中洋脊的两侧不断生长,以每年2厘米的速度分开原有的大洋地壳。不断分开的旧地壳会在其所在板块边缘处被迫俯冲下沉。地壳下沉的区域称为“大陆俯冲带”。在俯冲带,旧地壳将沉入地幔之中,并被强大的地热液化而重新生成岩浆。如此循环往复,使地壳的新生和马里亚纳海沟消亡达到消长平衡。通常,大陆俯冲带位于深海海沟之中,世界上主要的海沟,多聚集于太平洋。

地球上最深的俯冲带位于太平洋。新几内亚北部的马里亚纳海沟创造了全球海洋的深度之最。其最低点位于海平面以下11,000米(即11公里)处,完全无愧于它“挑战者深渊”的称号。如果想要量化这一深度,我们可以做一个有趣的想象:倘若把地球上的最高峰——珠穆朗玛峰(海拔高度8,848米)填入马里亚纳海沟,峰顶距海面还有近3,000米的距离!除马里亚纳海沟外,太平洋中其他重要海沟主要有三条,分别是位于南美洲西海岸的秘鲁—智利海沟、日本附近的日本—千岛海沟以及阿留申群岛海域的阿留申海沟。大西洋中存在着两条长度相对较短的海沟,分别是位于南美洲最南端海域的南三维治海沟和南北美洲中线东部海域的波多黎各—开曼海沟。

不同水域的划分

为了更好地阐述海底环境的特性,科学家们在海底中划分了许多不同的区域。尽管这些区域之间并不存在明显的界限,但每个区域都有它独特的物理、化学和生物属性。不同区域概念的引入,方便了对于海底生态和物理环境的研究。

我们可以由深度的不同将水柱划分为不同的区域。其中,上层带可以从太阳吸收足够的光照,以维持其中生物的光合作用,所以又称“光合作用带”。相对来说,中层水区中的光线要昏暗得多,因此又叫做“暮色带”;由于海水透光性的限制,中层带以下的深层带和深渊带是没有阳光的黑暗世界整体来说,海洋的表面被划分为近海区和大洋区。近海区是指从海岸线到大陆架末端的海域。而从大陆架末端开始的广阔海域被称为大洋区。无论是在大洋区还是近海区,我们都以深度为标准来划分海洋中不同的水域。而各个水域的名字是以希腊文词根来命名的。为了方便研究,海洋学家建立了“水柱”模型,即以某片深海海床为底,母线垂直上升的水柱。水柱是研究深海海水性质的模型。通常,海洋学家们把整个水柱称为“pelagic(译为远洋中的水)”,这个词是由希腊文中“海”(pelagos)衍生而来的。

图中标注了水柱中不同深度水域的名称。其中,由海平面至水下200米的区域,也是水柱的表层,叫做“光合作用带(上层带)”;“中层带(暮色带)”是指水深200~1,000米的区域;“中层带”以下是“深层带”,其深度约在1,000~4,000米之间。从4,000米往下更深的海域被划分为两个区域,其中深度在4,000~6,000米的水域被称为“深渊带”,而6,000米以下水域则定义为“超深渊带”。

与海洋中的水体类似,整个海底也依深度的不同而划分成了若干区域。在潮汐的最高峰时期,仍能保持在海平面以上不被淹没的陆地区域称为“潮上带”;那些涨潮时被淹没,而退潮时又浮出海面的区域称为“潮间带”;从退潮水位最低点一直延伸到大陆架末端的区域叫做“潮下带”。潮上、潮间、潮下三带,是近海海床的主要三种类型。由潮下带再往深海前进,则是由大陆坡、大陆隆起以及海底深渊两壁组成的“半深海带”。而所谓的“深海带”是指深度达到4,000~6,000米的海底。如果海床深度超过6,000米,则称之为“超深渊带”。海底的区域划分复杂,不过在任何一个区域中生活的动物都统称为“海底动物”。

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