【海洋地理】探索北部湾海洋环境万年之变

当前，海平面上升、极端天气灾害、冰川消融等问题正引起全世界的关注。英国《每日邮报》公布了一张挪威北极地区冰川融化的照片，照片中融化的冰壁内呈现出“哭泣的人脸”模样，冰川融化的水仿佛是这张哭泣的“脸”上流下的伤心“眼泪”。实际上，在世界各地，人们都能或多或少地感受到气候变化对自然环境带来的严重影响。人们已形成共识，必须从现在开始着手解决气候变化问题。
( D4 v  c, L& G/ W: j# Q  海洋占地球总面积的71%，海洋的任何一点细微的变化都可能影响或改变这个世界。关注并研究地质环境演变，把握气候变化的地质背景，已成为人们迫切需要解决的问题。中德合作开展北部湾海洋环境演变及人类活动影响研究，将重点研究全新世（近万年来地质时期）北部湾的海洋环境变化，了解北部湾地区沉积过程和人类活动的历史，深入探讨环境演变与人类活动的响应关系，为北部湾海洋经济发展规划、工程建设、环境保护及减灾防灾提供重要资料和科学依据。
  广州海洋地质调查局与德国波罗的海海洋研究所科技人员一起登上“奋斗五号”船，联合开展海上调查工作。这标志着双方合作开展的“北部湾全新世环境演变及人类活动影响研究”的海上调查工作正式启动。
2 D) u* @3 [1 y' j" O  记者了解到，早在去年6月，广州海洋地质调查局副总工程师何高文及项目负责人夏真教授一行专程赴德，与德国波罗的海海洋研究所签订了合作备忘录，这一酝酿已久的项目就正式进入实施阶段。
  北部湾位于我国南海西北部，属西太平洋的边缘内湾，是天然半封闭型浅水海湾，也是南海最大的海湾，蕴藏着丰富的海洋矿产资源，也是我国著名的渔场，具有良好的区位优势和资源开发潜力。
, G" n3 b) w$ \9 J1 V  随着我国经济迅猛发展和西部大开发的逐步实施，人类活动对北部湾的影响也越来越大。因此，开展北部湾海洋环境研究，探索环境变化规律，以统筹规划北部湾的经济发展，显得尤为迫切。
  全新世气候环境演变问题成国际研究热点
% {( o' \) J2 f  由于北部湾为半封闭海湾，海洋沉积环境较为稳定，它记录了全新世以来华南地区的气候波动、海平面变化、沉积物来源和人类活动影响。
  据专家介绍，全新世是指近1万年以来的地质时期，这是人类从蒙昧走向文明的跃变时期。在此期间，全球气候变暖，地球表面各种不同类型自然环境塑造成型。也是在这个时期，人类活动对环境的影响日益突出。
4 p" L# T  \- K  X+ \5 w$ O  科学家已经发现，全新世期间，一些短期、突发的气候事件与当前环境的关系十分密切，其环境变化与现代及未来的环境变化具有相似性和可模拟性，尤其是全新世的气候环境演化规律与当前环境及未来环境演化方向更为密切相关。因此，研究全新世以来的环境变化，将为预测未来全球变化提供重要参照和可靠基础。
  专家还介绍，要了解和复原古代环境状况，关键是要选取合适的信息载体，较为常见的载体有冰心、湖泊沉积物、黄土堆积、泥炭、孢粉、树木年轮等。但对于海域或近岸海域而言，环境信息的主要载体就是海洋沉积物。当前研究海洋沉积物载体以探索全新世环境演变历程的主要方法和手段有微体古生物化石分析、沉积相和沉积环境分析、沉积物的地球化学分析以及考古资料、历史记载等。
; H) U- j/ ], r  北部湾海底沉积物反映了不同时间尺度下环境演变与生物地球化学的响应，是研究南海西北部地区自然作用和人类活动影响所引起的物质及能量交换的重要区域。
- Q5 s  [! y" v& x' `8 q& r) F  提高我国海洋地质与气候环境演变研究水平
  我国对北部湾海洋区域环境的研究起步较晚。近30年来，广西环境水文地质总站、广州海洋地质调查局、中山大学等调查研究机构对这一区域的环境水文地质、晚第四纪地质环境、华南沿海和近海现代沉积等进行了研究。
  2006~2009年，广州海洋地质调查局开展了“北部湾广西近岸海洋地质环境与地质灾害调查”项目和海南岛幅海洋区域地质调查，已完成了钦州湾海域和北海区域的调查任务，北海银滩区域的海上调查也已结束，并在海南岛西部近岸海域布设了两口钻井。通过这些研究，人们对这一海域的环境地质状况有了较深入的认识。
2 n5 q; x# R7 T: A/ c) M" }  但在区域环境演变，尤其是全新世以来的环境演变方面，我国的调查研究工作仍然相对薄弱。例如，原来开展的调查研究多在局部开展，区域研究少；工作缺乏系统性，综合研究程度较低；采用的技术手段方面也与当今国际有一定的差距；缺乏高分辨率的定量环境研究，不能与其他典型地区，如德国波罗的海、南海珠江口等环境演变模式进行对比研究。因此，在对全新世以来全球环境演变的机制及未来变化趋势等重大问题上，缺乏充分有效的资料和证据，在国际相关研究的领域上没有发言权。
$ p  i% v' o. m; R  德国波罗的海海洋研究所是一所专门从事波罗的海及其周缘生态环境系统与人类活动、海洋地质环境演变等诸多领域的研究机构，在海洋地质环境方面处于国际领先地位。
  自2004年起，广州海洋地质调查局与德国波罗的海海洋研究所在海洋环境研究方面一直保持密切联系。2006年，双方酝酿合作开展“北部湾全新世环境演变及人类活动影响研究”项目。经过不断努力，2008年，中德合作立项成功，并纳入了中国地质调查局2009年新开大地调工作项目之中，双方终于携手。
  一次全新而深入的合作
  这次中德双方在海洋环境领域开展的合作是一次实质性合作,两国政府都非常重视，项目将持续4年时间。
  与以往合作方式不同的是，这次采用了一种全新而又深入的合作方式，由中德双方分别派出调查船到北部湾开展海上工作，两国的科学考察船和专家共同实施考察工作，共同开展研究和交流，成果共享。
  此次项目还计划，到2011年，德方将派“太阳号”科考船赴北部湾进行补充调查，中方派专家参与。双方还将共同参与室内样品测试和资料解译工作，并每年度轮流召开一次工作研讨会。在完成项目研究工作后，分别提交研究报告，召开学术研讨会，推广研究成果。项目实施过程中，双方互派人员工作，相互学习、共同提高。
/ r6 c% C, O. R! L" t  据介绍，此次合作项目将采用差分GPS导航定位技术、海水温盐深测量及取样技术、海流观测技术、综合地球物理调查技术、海底取样技术、实验分析技术、数据库与计算机技术，在全面了解全新世环境演化的背景及南海北部湾的区域地理和地质特征前提下，充分利用以往的工作成果，以海底沉积物和海水为主要研究对象补充调查，以内外因结合、古今结合方式，多方法、多角度地进行区域地质环境演化与人类活动影响的研究。根据调查分析结果，估算北部湾千年尺度至数十年尺度的能量和物质交换通量，以及与自然作用和人类活动影响的响应。在此基础上，开展不同区域间全新世环境演变模式的对比研究，并探讨海洋与陆地、人类活动和地球之间的相互作用。
) m' @) e- l9 H/ i7 q) T5 s  项目最终将通过多学科综合研究，重建北部湾地区沉积过程和人类活动的历史，深入探讨环境演变与人类活动的响应关系，这也是中德双方科学家立此项目的初衷。他们期待，科学研究的成果将为北部湾海洋经济发展规划、工程建设、环境保护及减灾防灾提供重要资料和科学依据。