海洋生物学-深邃海洋-总结

　　课程活动

　　TED 演讲者 Robert Ballard 以及许多其他科学家和海洋探险家都认为，我们在探索外太空上大费周折，一掷千金，却未曾去观察一下自己行星上的广袤地域，更不用说去研究和了解了。我们对深海中的生活方式所知甚少。那里有多少类物种？他们分布在哪里？他们是如何通过建立食物链或物种内部相互作用而彼此联系？这些是我们仍然未知的。讽刺的是，生物越小，这些问题就越是难以解答。所以，尽管微生物界对海洋和地球系统运作的意义重大，却仍被遮掩在神秘面纱之后。

　　此外，在全球气候变化的背景下，海洋生态系统的变化久而久之成为了一个越来越重要的新增问题。如果不去了解海洋生态系统中的生命在时间和地域上的变化，我们就无法知晓海洋生态系统是如何发挥作用的。如此下去，我们就更难或根本无法去预测人类活动对全球海洋的影响。

　　我们需要做什么？我们要投入更多资源，去了解海洋如何运作，又是如何影响地球系统进而影响人类的。正如 Edith Widder 和Robert Ballard在他们的 TED 演讲中的评论，直到最近，海洋科学家对深海进行采样依赖的还是维多利亚时期的设备。但是，现代技术为观测、巡查海洋以及海中采样提供了不同寻常的新途径，甚至可以到达海沟的最深处。

　　大型卫星观测活动显示了测量全球气候变化的重要性，这些变化包括大气气体、海冰、初级产物以及沿海和浅水生态系统的分布和健康状况。卫星分辨率的提升和传感器的进一步发展，这些都将成为了解海洋未来的重要手段。卫星也会在监测人类海上相关产业发挥关键作用，例如监测渔船的运转和行动。

　　近 20 多年来，我们看到了海底声学成像的显著进步。分辨率的提升使我们能看到海底深度及结构的精确测定，并且实现了海底地质和生物特征的详尽测绘。绘制地图是开明管理世界海洋的先决条件，对海底生物类（渔业）和非生物类（石油、天然气及矿产）资源的开发尤其重要。

　　研究人员在过去的二十年间也在不断开发着日益复杂的“海洋学”标记，这些标记跟踪如海豹、鲸鱼以及鲨鱼等海洋生物。这种技术提供了有关动物所处自然环境及其摄食生态的重要信息。标记的成本效益在于人们现在可以将多年内在广阔的地理区域的观测结果进行采集。通过利用潜水器和遥控水下机器人，Sylvia Earle、David Gallo、Mike deGruy 以及其他科学家可以探查水层和海底，在相对较小的区域内进行密集观测、采样以及实验。但是，自主式潜水器、混合式潜水器和滑翔器，以及漂流海洋学仪表组（如阿尔戈浮标）能够更加持久地覆盖更加广阔的海洋地区。这些技术不仅能将数据传输至位于任何地点的科学家或者环境管理人员，而且将彻底改变我们对海洋生态系统在时间和空间变化的认知。

　　海洋学家正在实验室中开拓研究海洋生物的新方法，如分子生物学的迅速发展造就的新型微生物培养技术。对较大的海洋生物进行实验观测仍然是非常困难的，现场实验研究法的进一步发展可能会具有重要意义，例如，使用着陆器或将相机陷阱和生理监测实验结合起来。海缆观测站，如 John Delaney 的全球海洋观测系统计划（GOOS Project），有可能会为这类实验研究方法创造机会。

　　长期观察项目（如艾里斯特·哈迪海洋科学基金会的浮游生物连续记录器调查）在监测环境变化方面拥有第一无二的地位。然而，海缆观测站（如“海王星”观测站）的出现开辟了新途径，并实现了从浅水到深海大范围的物理和生物参数实时监测。此外，这类观测站还将利用新开发的技术，特别是那些可以测量生物的存在度和丰度的技术，如蒙特雷湾水族馆研究所的环境样品处理器。

　　最终，我们只有整合利用这些技术，才能成功实现海洋健康的监测和积极管理。此外，我们还要依靠国际合作，开发和部署这些技术，并分享通过这些技术获得的数据。像海洋生物普查计划这样的项目已经向我们证明了这类国际合作可以在了解海洋的过程中产生巨大的效益。

　　另一方面，只有各国抛开利己主义，共同改革海洋治理，加强对在海中进行或影响海洋的各类人类活动的管理，我们才能实现这些用于恢复和保护海洋生态系统的技术拥有的全部潜力。

　　3正如 Sylvia Earle 所呼吁的，我们应以维护海洋生态系统的健康和功能完整性为目标，从而以确保所有活动是长期内可持续发展的。本研究课程所包括的 TED 演讲论证了海洋是地球生命保障系统至关重要的组成部分。此外，海洋蕴含着丰富的资源，将会带来巨大的经济效益，并且通过各种方式使人类获得知识和幸福生活。

　　我们因为只注重眼前的利益而给海洋造成了极其恶劣的影响。但是，正如TED 演讲者所指出的，我们尚有时间去恢复海洋健康。而且通过现在的技术手段，我们对海洋生态系统的了解达到了前所未有的水平，从而可以实现实时监测和管理海洋生态系统。

　　总结活动

　　1. 假设你正在代表政府机构（例如，美国国会小组委员会），组织一场有关深海的重要听证会。你邀请了来自 TED 课程《深邃海洋》的七位演讲者，并要求他们回答以下问题：

　　•我们为什么要关注深海？

　　•我们要关注什么？这可能包括建立海洋保护区，鼓励从事深海海洋生物技术或采矿，增加监管机构或研究人员的资金和权力，签署有效的国际协定，或采取其他措施。

　　TED 课程的七位演讲者将会怎样回答？他们的回答可能会与其他人相同或不同，基于这一点，你会如何安排他们在听证会上的讲话顺序？请解释这样安排的原因。

　　2. 热液喷口生态系统的定位和记录难度大，投资高。利用你在《深邃海洋》课程中从各位探险家和科学家那里所学，模拟一次考察计划，为期两个月，以定位以下洋脊之一的新热液喷口生态系统为主要目的：太平洋南极岭、西南印度洋中脊南部或大西洋中脊南部。考虑你会需要什么设备、如何定位喷口、如何进行记录和采样。你拥有一艘大型研究船，可供使用 55 天。如果可能的话，与你的同学比较一下各自的计划，并给出建设性的反馈意见。

　　3. 《联合国海洋法公约》规定，公海及其资源是“人类共同的遗产”。联合国国际海底管理局负责管理公海海底的开采。国家商业利益应该如何与公海“属于”每个人这一概念实现平衡呢？与同事或者同学从以下角度探讨海底采矿：

　　•一个提出开采公海洋脊的热液喷口的国家

　　•一个前往国际海底管理局的代表，来自人均收入低、人口膨胀且无法参与深海采矿的国家

　　•一个有志保护热液喷口生态系统的非政府机构

　　•一个来自国际海底管理局的官员，负责主持与提案相关讨论

　　讨论有关开采喷口区的提议，思考矿产资源的价值，利润的公平分配，采矿工作的保护措施以及该提议的伦理层面的考量。如果这项提议建立在喷口生物地理学、探测水平以及洋脊扩展速率的基础上，会有所不同吗？

　　4. 假设你将负责离你最近的一片海域的管理工作，范围包括从领海海面（离海岸 12 海里以内的海域）至 4000 米等深线。制定一个以生态为基础的管理计划，在你所管辖的海域实行。制定计划时借鉴TED演讲，以及《深邃海洋》课程中推荐的资源。此外，你还可以参考SimonThrush 与Paul Dayton在 2010 年发表的一篇文章“What can ecology contribute to ecosystem-based management?”在你的计划中要考虑以下内容：

　　•你管理的海洋区域内物理环境和生物群落（包括珍惜或濒危物种）的特点。

　　•考虑到气候变化和其他因素，海域每年会发生怎样的变化， 50 年之后会有什么变化。

　　•现在和未来 50 年，这片海域的使用者（例如渔业、石油和天然气工业、航运、娱乐）。

　　•你可以通过什么样的技术来检测物理环境、海洋生物和人类活动。

　　•你可能会实施怎样的管理原则（例如，海洋保护区网络、渔业规程、适用于其他使用者的法规）。

　　关于作者：Alex Rogers 是一名海洋生物学家，主要研究深海生态系统，包括热液喷口、冷水珊瑚的栖息地和海丘。Rogers 也是牛津大学保护生物学的教授。

　　翻译: Zuhong Yue

　　审译: Alexandra Shi

引导性文章由：深海科学的出现、深海多样性——是过高估计还是超乎想象、深海环境的形成：“漂移说”与“固定论”、没有太阳也能存活的生命、海洋自然资产消耗殆尽和海洋的未来，这6部分展开，详尽的展示和海洋相关的专业权威的生物学知识。

水中探险家们在TED的舞台上分享他们所见所闻，描述地球最边缘处的鸿沟——深海。那里有着庞大的海底山脉和峡谷，巨大的烟囱，众多令人称奇的动物。本系列演讲展示有关地球生命起源的线索。概况环节将向你展示本系列演讲的主要演讲者、涉及的学科内容和整个课程的结构组织。