小问号
海水又苦又涩,无法饮用,这是我们所熟知的。在茫茫大海上航行,人类必须准备足量的淡水,即使科学高度发达的今天,也不是每一只在大海上劈波斩浪的船只都有海水淡化装置的。缺少淡水,无异于自杀。然而,大千世界无奇不有,有的人在大海里找到了喷涌而出的淡水井,它像大海里的一颗绿宝石,晶莹诱人!这更是救命的甘泉!海底有淡水资源,这不是天方夜谭,它的生成、聚集和保存需要一定的地质条件,包括“生、运、滤、储、盖”组合作用。那么,大海里喷涌而出的淡水井到底是怎么形成的?科学家为寻找大海里的淡水井做出了哪些努力?
淡水井给人类留下的记忆,既苦涩,又甜蜜。
1489年,意大利航海家哥伦布第三次横渡大西洋时,探险队员在南美洲的委内瑞拉的奥里诺科河口附近,为争夺船上仅存的一点淡水发生了不愉快的打斗,一名船员被扔到了波涛汹涌的大海里。出于同情,有一位船员急忙向他扔去救生圈,可是那位落水的船员竟突然大叫起来:“淡水!淡水,这里是淡水!”他立即大口大口地喝起来……开始,有人惊诧不已,认为他渴疯了,海洋里怎么会有淡水呢?可是,当一位船员把一只木桶扔给他,打上一桶水让大家一喝,人们才不得不惊喜万分:这里确确实实有甘甜的淡水!
那么,海底的淡水来自哪里?世界各国科学家为破解这一谜团进行了艰辛探索,提出了渗透理论、岩浆理论、凝聚理论、沉降理论等等。
渗透理论是关于海底淡水井最著名的论断。这种理论认为,海底的淡水来自陆地。海洋每年有33万立方千米的海水被蒸腾,化为雨雪降到陆地上之后,一部分渗入地下,遇到不透水的岩层,便形成了蓄水层。如果这蓄水层靠近大海,淡水就有可能透过海岸流入海底的岩层中,径直涌入海洋的地下水则以泉的形式出现于世界许多近岸地区,如美国佛罗里达半岛那里,有一个很大的淡水井,那里的海底地貌原本是一锅底状的小盆地,盆地中间深约40米、周围深度约15~20米,盆地中先有水势极旺的淡水泉,昼夜不停地涌出泉水。据科学家推测,这个海中淡水井,每秒流量约为40立方米。泉水在海中日夜喷涌,在风力影响下,从泉眼斜着上升到海面,又形成了海中的淡水井。远远望去,那片淡水好像是深蓝色的缎子上镶了一块圆圆的绿宝石。再如,在希腊东南面的爱琴海海底有一处涌泉,一昼夜就能流出100万立方米海底淡水。我国也有如大连湾的“海中龙眼”泉等。
岩浆理论认为,地球深处存在着放气带,那里每时每刻都释放出数量惊人的气体,其中有大量的氧气和氢气,它们相互结合便形成了岩浆水(又称原生水)。据推算,地球内部有140亿立方千米的原生水,约为地球表面水量的10倍。
凝聚理论认为,地面上的淡水渗入海底只能达到一定界限,实际上在这一界限以下仍有淡水,而这些淡水不是来自陆地。海底有些海水是那里空气中的水蒸气凝聚而成的。
沉降理论则认为,地下水的起源与海底沉积物的沉积过程相关联。海水中携带的大量泥沙,一层层地沉积在海底,下层的沉积物在重力的作用下,把水分挤出来;被挤压的水又随沉积物的下降,被带入地层深处,形成了地下水。
可是,不论是哪一种理论更正确,更符合实际,海底确实有淡水这是大家的共识。因此,寻找海底淡水,是解决人类“水荒”的一项良策。现在,科学发展迅猛,在飞机上装上遥感技术仪器,飞过海面时,淡水、海水在图像上会有不同的反映。这样,专家们便能够快速发现海洋上的淡水井,但是找到深藏在海底的淡水井(没有喷出海面的)还是有一定难度的。2003年,法国纳菲雅水公司在意大利芒冬和凡蒂米之间把一个郁金香花形的不锈钢管固定在海床上,让海底36米深处的淡水沿管道喷射出海面,倾泻进一个花冠形容器中,而后再用管道输送上岸,水流量可达每秒100升。这是世界上首次实现的海底工业化取水。
目前,我国发现的海底淡水主要集中在大型河口地区、沿海多个海滩区,其中南海已找到10处。根据资料对珠江河口初步估计后的数据显示,该河口海底淡水资源的静储量在12亿~16亿立方米之间,天然补给量可达每年40万立方米,一经开采,水力梯度增大而引起的开发补给量可达每年80万立方米,而且有些淡水质量能达到饮用标准。2007年10月,在距离浙江舟山嵊泗县21千米的海洋上,我国专家成功打出了一口淡水井,每小时淡水喷涌量达到近120吨。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呢。
淡水资源紧缺是当今世界面临的一个重大问题,而海底淡水具有储量大、水质好、无污染等优点。因此,海洋淡水井对人类来说,也像海底石油那么具有诱惑力。如果有一天,人类能像钻石油一样钻取淡水,解决“水荒”那将不再是遥不可及的美梦!
“小档案”
人类在海面或海底除了发现淡水井外,俄罗斯科学家在海底还发现了“隐淡水”。俄罗斯一个海洋学研究小组在太平洋海域进行实验考察时,首次发现洋底有类似淡水性质的“隐淡水”。据这个海洋学研究小组透露,这种隐淡水的含盐量为1.7~2.5%,而海水平均含盐量为3.4~3.5%。隐淡水并非静止地存在于海底,而是从洋底岩层裂隙内喷涌而出。俄罗斯海洋学研究人员推断,隐淡水并非原本就是淡水,这是一种被淡化了的海水。这种海水是在水压作用下,经洋底岩层“裂隙高密度区”的气孔的盐析作用而产生,从气孔涌流而出,以“潜流”的形式出现在洋底。俄罗斯专家指出,在世界各大洋的底部,拥有极为丰富的隐淡水资源,其蕴藏量可占海水总量的20%左右。如果这一推断正确,人类在解决水资源问题上又将迈出可喜的一步,这也是一个新鲜且富有魅力的课题。