海洋资源与全球气候变暖相互作用xxx 摘要:近年来,全球气候变暖越来越受到国际社会的重视,由于全球气候变化与人类的生存发展息息相关,全球气候变暖也因此成为全人类共同关注的焦点之一。
由于海洋与气候变化密切相关,海洋资源会受到全球气候变暖的影响,海洋资源开采又会对全球气候变暖产生一定的影响。
关键词:海洋矿物资源、海洋生物资源、全球气候变暖。
引言:海洋资源是指海洋中的生产资料和生活资料的天然来源。
海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物(水产)资源和海洋动力资源等四项。
海洋资源的开采离不开对气候环境的影响,对全球气候变暖有着显著的影响;同时全球气候变化暖又影响着海底资源的存在、再生。
海洋矿物资源与全球气候变暖海洋矿物资源人们已经发现的有以下六大类:石油、天然气;煤、铁等固体矿产;海滨砂矿;多金属结核和富钴锰结壳;热液矿藏;“可燃冰”。
海洋矿物能源燃烧活动会排放二氧化碳。
在海洋矿物能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然气较低;人类近一个世纪以来大量使用陆地、海洋、矿物燃料(如煤、石油等)、放出大量的二氧化碳等多种温室气体。
由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,还包括看不见摸不着的电磁污染,导致“温室效应”,导致全球气候变暖。
现如今,随着人类对海洋资源的不断开发利用,在海洋资源中又产生了新的对全球气候变暖有较大影响的海洋矿物资源——天然气。
天然气水合物又称“可燃冰”,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。
其资源密度高,全球分布广泛,具有极高的资源价值,因而成为油气工业界长期研究热点。
据估计,全球可燃冰的储量是现有石油天然气储量的两倍。
在上世纪日本、前苏联、美国均已发现大面积的可燃冰分布区。
中国也在南海和东海发现了可燃冰。
据测算,仅中国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量,约相当于中国陆上油气资源量总数的1/2。
在世界油气资源逐渐枯竭的情况下,可燃冰的发现又为人类带来新的希望。
“可燃冰”中存在两种温室气体甲烷和二氧化碳。
甲烷是“可燃冰”中的主要成分,是一种很好的燃料,同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体。
“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。
作为短期温室气体,甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多。
有学者认为,在导致全球气候变暖方面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。
如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。
海洋中的“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,都足以导致甲烷气的大量散失。
而这种气体进入大气,无疑会增加“温室效应”,进而使地球升温更快。
而现在“可燃冰”开采技术还在发展阶段,到现在为止,当今世界还是缺乏一套长期行之有效的开采技术,如不能保持高压低温的状态,水合物在被运往海面的途中就会融化。
目前,即使有一些较为成熟的“可燃冰”开采技术,也需要较大的开采设施和加高的开采成本。
对于海洋“可燃冰”而言,大多数的矿床地点都过于分散而不利于经济开采。
同时全球变暖也会引起海洋资源地变化。
目前,全球气候变暖主要影响着海底油气资源、和“可燃冰“的存在。
全球气候变暖对海洋资源存在存既有有利方面、也有有害方面;一方面全球气候变暖导致海洋水温升高导致海洋资源存在条件破坏,使得与那本在海底存在的油气和可燃冰泄露,对全球气候产生较大的影响。
自1994年以来俄罗斯科学院远东分院的IgorSermiletov先后组织了10次去北冰洋的拉普捷夫海(LaptevSea)探险在20世纪90年代,他们没有察觉到甲烷释放量增加。
但2003年以来,越来越多的甲烷高浓度地区被发现。
例如IgorSemiletov和他同事在沿俄罗斯北部海岸进行实地考察时。
在西伯利亚大陆架几千平方英里的地方发现了几个甲烷密集地区部分地区的甲烷浓度达到正常值的100倍。
近几十年来,全球温度的不断升高,尤其是北极地区平均温度上升了4摄氏度,使得回流入北冰洋的河水与过去相比温度更高、因而造成北冰洋的海水不断升温海水升温不仅造成北冰洋冰层融化速度加快也使海底永冻土不断融化永冻土里面的有机物解冻微生物开始分解这些有机质,释放出大量二氧化碳和甲烷因此科学家检测到西伯利亚大陆架的大气中甲烷浓度非常高。
甚至最高可达到平常值的100倍东西伯利亚北极大陆架是世界最大的大陆架面积约为210万平方千米,.是西伯利亚陆域湿地面积的3倍,永冻土层遍布整个大陆架.表面存在多处深度不足50m的浅海。
科学家估计. 东西伯利亚北极大陆架永冻土中的有机碳约17000亿r,是现代人类活动排放甲烷的4倍以上。
是目前大气中甲烷的2倍。
然而甲烷的大量释放,尤其是海底永冻土中甲烷的释放可能导致“可燃冰”资源量逐渐减少将使全球能源问题面临新的挑战。
另一方面,海洋中油气资源的形成需要高温条件、在细菌的作用下长时间形成的。
全球气候变暖或许在一定程度上会促进海洋油气资源的“再生”,但这需要漫长的时间等待油气的形成。
在石油和天然气的勘探方面,全球气候变暖导致的海底油气的泄露,也许是一种新的寻找海底资源的方法。
就中国自身发展而言,全球变暖可能会造成海底大然气水合物的稳定区逐渐减少。
因此,目前应该加快天然气水合物的开发步伐、使天然气水合物资源尽早的被合理利用加快全球能源优化并解决全球生态平衡问题天然气水合物中所包含的天然气资源量是全球常规天然气资源量的几十倍,是地球上所有煤石油和天然气总和的2~3倍。
中国对天然气水合物的调查与研究起步较晚,目前已经在南海北部神狐海域和青藏高原多年冻土区发现天然气水合物。
科学家初略的估算,远景资源量至少有350亿+油当量,青藏高原占世界多年冻土面积的7%,约160万平方千米,陆相盆地和海相盆地都是天然气水合物有利聚集区域、2008年已经在青海木里地区钻获水合物实物样品。
目前正在研究中外,在中国南海已经探测到有利陆坡面积大于120万平方千米。
东海的有利陆坡面积6万平方千米,尤其发现南海海域BSR(海底反射层)有效面积12. 58万平方千米,可能蕴藏着大量的天然气水合物资源。
初步估计,我国仅在南海的天然气水合物储量就相当于目前陆上石油天然气资源量总数的一半。
但现在我国对天然气水合物还处于研究阶段、应该尽快与世界先进水平接轨、并继续加大开发力度早日实现天然气水合物的商业开采,完成我国能源结构的最优化调整。
如果能够实现海底天然气水合物的商业开采,不仅能改善全球能源结构;同时化石燃料的消耗量将相应大幅减少.进而从根本上解决大气中碳的过量排放、减缓或抑制全球变暖趋势,同时又可以减少因为全球气候变暖引起的海洋中地油气资源的无端浪费。
全球气候变暖与海洋生物资源海洋生物资源是指有生命的能自行增殖和不断更新的海洋资源,又称为海洋渔业资源或海洋水产资源。
它们与海水化学资源、海洋动力资源和大多数海底矿产资源不同,其主要特点是通过生物个体和种群的繁殖、发育、生长和新老替代,使资源不断更新,种群不断获得补充,并通过一定的自我调节能力而达到数量上的相对稳定。
在有利条件下,种群数量能迅速扩大;在不利条件下(包括不合理的捕捞),种群数量会急剧下降,资源趋于衰落。
近年来,随着全球气候不断变暖厄尔尼诺-拉尼娜现象出现的频率越来高。
而这一现象对海洋渔业资源的影响也是十分巨大的,具体表现在:ENSO可以引起表层水温(SST)、温跃层结构和海岸地区涌升流的变化,这些变化对鱼类种群构成、分布范围、资源丰度等有直接影响。
一般来说ENSO的变暖阶段(ENSO发生年份风压降低),海岸地区涌升流碱少而使SST升高。
温跃层结构发生变化,并使到达遁光层的营养物质减少、热带暖水性鱼类向极地方向移动,冷水性物种也向极地方向洄游或进人较深水层,集群的上层鱼类分布范围更加分散并进人较深水层、以致许多不洄游的鱼类因食物缺乏或无法适应温度升高而死亡。
1997 年FAO研究报告对太平洋沙丁鱼、缇鱼等中上层鱼类资源的波动及其随ENSO的变化周期进行了分析,认为鱼类资源的自然变动是由低频的长期气候变化所决定的。
《ELNO 与秘鲁缇鱼渔业》一书专门论述了ENSO与缇鱼资源的关系及渔业管理等问题, Gray 研究了EN5O变化对热带金枪鱼如鲣鱼、黄鳍金枪鱼的水平与垂直分布范围、生理特征变化的影响,如ENSO 显著变暖阶段、热带金枪鱼分布向极地方向的扩展十分明显.并且部分金枪鱼又会因捕食需要而对所移人海域的物种构成产生一-定的影响。
美国国家海洋渔业服务中心( NMFS)曾专门.研究过ELNO及其他气候现象对渔业生物资源的影响,NMFS所属的几个研究所及NOAA的海洋研究所分别进行了系列研究,括ELNO对加州海域、北太平洋海域渔业资源的影响,对溯河产卵的海洋资源产生的影响;春季墨西哥湾渔业生产力因ELNO引起的降雨增加所产生的影响等。
全球气候变暖的主要因素之一是二氧化碳含量的日益增长,而这势必会导致会导致海水酸性增大,从而影响水下的生态系统的稳定。
二氧化碳排放过多,溶解在海水里形成碳酸,所以海水就显酸性了。
在酸性的环境下,由碳酸钙构成壳体的生物体首当其冲,它们的壳体会在酸性水域中被消解。
蜗牛、蛤蚌、贻贝和扇贝在极酸的水域也会消失的不见踪影;生活在附着于岩石的碳酸钙导管中的小蟹类、海胆、基围虾也消失不见;在酸度比周围水域适度高些的中间地带,一些蠕虫也难觅踪迹。
而且,从一个水域到另一个水域,变化更加明显,在酸性最强的地方,即使相距一米,变化也非常显著。
这毫无疑问会影响到整个海洋生态系统。
即使较小的生物体能日渐丰富,但群落的总体生物量因为较大型生物的缺失而减少了。
这一方面可能减少食物链中更高一级的生物体的食物供给量,另一方面也可能导致生物群落里的生物多样性减少。
能够存活并壮大的生物体多为广食性物种,而一些专食性物种在这种极高酸性区域会减少。
同时,由于生物多样性的减少,每个物种会以不同比例在生态系统中扮演更为重要的角色,任何一个物种的变化,都可能对生态系统造成重要影响,如降低其食物链、食物网的稳定性等。
全球气候变暖另外一个重大的影响就是全球气温的升高。
全球气候变暖会导致海水膨胀、极冰融化,从而使海平面上升、海岸线后退、土地盐碱化,并直接影响到海洋海岸带的生物多样性,而这种响对全球渔业资源的影响最大。
这种影响也不完全是有害的,也存在有利的一方面。
有利方面是由于全球气候变暖,海水的温度也逐步上升,极冰融化,海域面积扩大,原本的陆地变为海洋,而热带海域和温带海域的面积扩大,寒带海域面积缩小,由此,热带和温带的暖水鱼类会像高纬度地区迁徙,有了更广袤的生存空间,而寒带的冷水鱼类的生存空间减小。