深海开发与保护难平衡？多位院士专家呼吁：加大深海科研投入以增强认知能力

21世纪经济报道记者洪晓文 深圳报道

伴随着全球陆地资源因加速开发而面临枯竭，深海资源的开发利用早已不再仅仅是海洋科学家们的前沿探索课题，正吸引着来自各国政府、国际组织和全球矿产资源开发企业的目光。

10月30日-11月1日，国际深海科学与技术大会暨中国大洋协会2024年年会在深圳举行。会上，国家海洋信息中心和中国大洋协会发布的《世界深海活动进展报告（2024）》显示，今年世界主要国家、组织及科研机构在深海领域的活动进展呈现七大方面特点：深海国际治理规则变革呈现新趋势，深海科学技术实现新突破，深海观测调查获得新发现，深海基础设施建设取得新进展，深海资源发现新潜力，深海生态环境保护付出新努力，国际双多边合作迈出新步伐。

有数据显示，国际海底区域约占海洋总面积的70%。中国大洋矿产资源研究开发协会理事长张占海在致辞中提出，“国际海底区域空间广阔、资源丰富、法律地位特殊，是尚未被人类充分认知和利用的最大资源基地，也是地球科学、环境科学和生命科学的重要研究区域和全球海洋治理的热点。”上世纪70年代，深海热液和热液生物群的发现颠覆了人们过去对生命必须依靠太阳才能生存的基本认识，对人类认知探索生命起源产生了重大影响。张占海认为，当前深海领域正处在国际治理新规则的加速形成期和资源可持续开发利用的技术准备期。

中国大洋事务管理局局长邬长斌在演讲中提出，深海是矿产资源富集区，国际海底区域广泛分布着多金属结核、结壳、硫化物等矿产资源；深海是经贸通信利用区。根据联合国发布的数据，全球80%贸易量通过海运完成，90%的跨国数据通过海缆传输；此外，深海也是生物保护优先区。

论坛现场多位联合国官员及顶尖海洋科学家均表示，目前人类对深海的认知和研究仍然非常有限，呼吁更大力度的科学研究投入。

深海资源开发面临技术难题与环保困境

2023年6月19日，经过近20年的艰苦谈判，联合国193个会员国在纽约联合国总部通过了一项具有法律约束力的新协定，即《〈联合国海洋法公约〉下国家管辖范围以外海域生物多样性养护与可持续利用协定》（简称BBNJ协定）。BBNJ协定的适用范围覆盖了全球2/3以上的海洋面积，有助于保护全球海洋生态，但也将带来新的国际竞争，并对各国的深海资源开发活动带来新的制度挑战。 

中国工程院院士、自然资源部第二海洋研究所研究员李家彪院士在主旨演讲中提出，深海是最庞大、最丰富的生态系统之一，对此区域人类还存在许多的未知。基于现有的认知，越是海底深处，其生命周期越长、生物生长速度越慢，一旦遭遇破坏，其恢复时间也很长。“深海采矿的过程，无论是水下收集、提升，还是到水面洗矿、回水排放海底等全过程，都对深海生态系统带来很大影响。”他认为，目前深海生态系统已经开始受到气候变暖、捕鱼乃至未来深海采矿等其他活动的影响，而如何评估这些影响将是一项巨大的挑战。

“环境是深海采矿能够实现商业化开采的关键因素，虽然国际上已有一系列研究，对底栖生物的影响和恢复进行了监测和评估，但在环境指标等方面，还未形成国际共识，这也是国际争论的焦点，也是目前（国际海底管理局）深海采矿规章制定的主要阻力。”招商局工业集团副总工程师刘建成提出。

除了生态环保的考量，人类目前为止面向深海的科学技术发展程度，也在相当大程度上给深海资源的勘探带来了限制。香港科技大学海洋科学系创系主任钱培元教授以深海冷泉生态系统为例，谈及目前国际社会对于全球海底矿产和能源资源数据的掌握仍然很少，而缺乏对资源的“摸底”，就难以推进下一步的开发。例如，作为以水、甲烷和其他碳氢化合物、硫化氢、细粒沉积物为主要成分的流体，还有大量自然状态下的天然气水合物（即“可燃冰”），“冷泉既是碳源也是碳汇，冷泉中甲烷的排放对海洋环境会造成多大影响，全球冷泉的分布范围如何，这些都还存在许多未知。”

海底冷泉区域能否进行矿产采集？钱培元认为，“如果对冷泉生态系统没有完全的认识，就难以进行开采。”他强调，“增进对深海冷泉生态系统的认识和研究，需要高精尖的模型系统，对传感器技术的要求也很高。”

不过，这一难题正在被攻克。为解决高效安全开采及生态模拟和原位载人长周期观测两大技术难题，近年来，中国工程院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）主任张偲带领团队建设“冷泉生态系统大科学装置”，该装置已进入“十四五”国家重大科技基础设施建设规划。据了解，冷泉生态系统研究装置采用“样地实验+陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计思想，将建成国际首个坐底式深海载人驻留实验室和国际最大尺度的深海化能生态系统与深海甲烷物态演化模拟的国家重大科技基础设施。 

科学家呼吁增加深海科研投入

基于目前国际社会在推进深海研究领域面临的技术与环保难题，欧洲科学院院士、南方科技大学海洋高等研究院院长、深圳海洋大学筹建负责人林间代表大会发布了“提升海洋科技力量，促进深海保护与可持续利用”的深圳倡议，该倡议聚焦增加深海科研投入力度以增强认知能力、保护深海环境促进人海和谐、加快深海资源调查勘探、深化国际交流合作、加强人才培养和知识普及等内容。

针对增加深海科研投入力度以增强认知能力，长期活跃在国际合作舞台上的海洋科学家们，也都纷纷给出了具体的解决方案。 

在海洋工程领域，中国工程院院士、中国海洋大学李华军教授提出，针对海洋自身具有的多个物理场的属性，开展“多场多体多尺度耦合及其对海工装备性能与安全的影响机制研究”，面向深远海能源资源开发，发展新的施工作业技术，降低风险、提高效率。

钱培元教授提出通过开展“全球冷泉生态系统”大科学计划，帮助发展中国家提升在深海冷泉发现与研究方面的能力建设，建立良好的国际合作模式和网络。

李家彪院士牵头的“数字化深海典型生境”于2023年获批联合国“海洋十年”大科学计划，聚焦当前全球深海环境治理领域的核心科学盲区和关键技术难点，将在未来十年时间内聚焦深海生境中最易受到人类活动和全球变化扰动的部分，包括海山、洋中脊、大陆坡和海底平原的海底层和暮光层，提升我们对于这些深海典型生境的观测、模拟和制图能力，从而有助于全人类找到可实现深海保护与可持续发展之间平衡的最佳方案。