新兴海洋开发(历史在100年以内的)主要有:海洋石油天然气开采、海水养殖、海洋空间利用等。许多新兴的海洋开发产业基本上都是20世纪五六十年代才发展成熟起来的,这些产业有海洋石油工业、海底采矿业、海水养殖业等,它们的兴起标志着人类对海洋资源的开发更为全面了。就活动范围而言,海洋资源的开发逐渐由单项开发发展为立体的综合开发。就开发领域而言,对海洋的利用扩展到资源、能源、空间三大方面。
2.海洋资源开发利用的特点
(1)海洋资源开发工业的年轻性
虽然人类有着几千年的海洋开发史,但是许多海洋资源仍然处于没有充分开发的状态,其开发利用程度仍然处在发展的起步阶段。例如,海洋矿产资源尤其是深海矿产资源基本上保存完好。即使是海洋的传统利用,如世界海洋渔业,20世纪50年代初期的产量为2×107吨,到20世纪70年代末期产量达到7×107吨。这说明只是在近三四十年中,世界海洋渔业才得到迅速发展,而海洋的新利用,如海洋能源、海洋空间等,仅有二三十年的历史。
(2)海洋资源开发业的多部门和多学科性
海洋开发尽管其地理位置不同于陆地,属于另外一个空间系统,但它的开发所牵涉的部门一点也不比陆地上少。从地质、水文、气象到测绘,从水产、航运、能源到旅游,从经济、政治、法律到军事,从生产、科研、教育到行政和国防,各种单位无所不包。
现代海洋资源开发是一个复杂的系统工程。首先是基础科学研究,解决人类对海洋的认识问题;然后是技术研究,解决开发海洋的技术能力问题;最后是把技术成果变成经济措施,由各种产业部门进行开发。这个系统工程的每一层面都需要合作,单一学科或部门都无法承担。海洋基础学科中涉及物理、化学、生物、地理学、地质学、气象、天文7个学科,这些学科彼此互相渗透,只有全部掌握这些学科,才能对海洋资源有一个全面的认识。
(3)海洋资源开发的国际性
海洋资源的特殊性质,使各国在海洋资源开发活动中,容易发生一定的利益关系或利益冲突,这就需要找到一种共同的准则以协调利益、责任、义务的分配和履行。
(4)海洋资源开发的自然性
海洋开发生产活动和自然再生产紧密交融,例如渔业。
海洋资源分类
海洋资源十分丰富,种类繁多,其基本属性和用途均具多样性。因此,对海洋资源的分类还没有形成完善的、公认的分类方案。
由于海洋资源属于自然资源,按照自然资源是否可能耗竭的特征,将海洋资源分成耗竭性资源和非耗竭性资源两大类;耗竭性资源按其是否可以更新或再生,又分为再生性资源和非再生性资源。前者主要指由各种生物及由生物和非生物组成的生态系统。再生性资源在正确的管理和维护下,可以不断更新和利用,如果使用管理不当则可能退化、解体并且有耗竭的可能。
海洋资源是一类特殊的自然资源,为强调和突出海洋资源本身的属性和用途,采用根据属性和用途对海洋资源进行分类,以便于对海洋资源的研究、开发利用和保护。
1.海洋生物资源
海洋中的生物资源是极其丰富的。一滴海水内就含有无数的微小生物,正是这些微小生物,构成了海洋中的初级生产力,是各种海洋动物赖以生存的食物。
地球上生物生产力每年约8800亿吨有机碳,其中海洋生物生产力每年约为4300亿吨,约占一半。海洋中生活着16万~20万种动物,其中鱼类2.5万多种,软体动物和甲壳动物4万多种。据估计,在不破坏生态平衡的情况下,海洋每年可向人类提供数亿吨鱼类。而目前的世界渔业产量每年只占可捕量的1/3。其中80%来自水深不到180米的大陆架海区(或浅海产量占其中的80%)。
海洋生物的另一重要部分就是植物。有人估计,仅藻类就有10万种之多。海洋生物资源重要的特点之一,在于它们能再生,可更新。正因为如此,它是人类潜在的巨大食物资源。海水中生长着的植物,产量较大的主要是褐藻和红藻。单是供人类食用的就有几十余种。许多藻类具有很高的食用价值,含有20多种脂溶性和水溶性维生素,其中包括浓度特别高的维生素B2,还有一般植物中所没有的维生素B12,也含有少量的人体不可缺少的金属元素等。从长远看,将来的海产品数量将会占人类所需要蛋白质的80%,而目前人类每年从海洋中捕获的水产品只有6000万吨左右,仅占世界人口消费动物蛋白质的15%。实际上,海洋提供食品的能力很大。有人推算,海洋给人类提供食物的能力,等于世界上所有耕地面积农产品产量的1000倍。
海产品的营养价值很高,据研究,每100克鱼肉中有10.6克赖氨酸,而每l00克奶、肉或蛋类的赖氨酸的含量,分别为7.8克、8.5克和7.2克。100克小麦和大米的植物蛋白质仅有2克赖氨酸(蛋白质中赖氨酸的含量是衡量各种蛋白质质量的一个重要标志)。因此,利用鱼类蛋白质作为食物就显得十分重要。
海洋每年都在为人类提供巨量的食物。海洋,是人类所需要的动、植物蛋白的主要来源之一。
因此,世界上一些先进国家,在巩固和发展近海渔场的基础上,纷纷向深海远洋进军。围绕这一任务,渔业技术、渔业调查技术、新渔场勘探技术、深海捕捞技术,以及利用卫星、遥感、声学和光学诱捕技术的研究等发展起来。
我国渔业资源十分丰富。海洋鱼类1500多种,主要经济鱼类有几十种。大黄鱼、小黄鱼、带鱼、墨鱼是我国著名的四大海产。
在发展海洋捕捞的同时,世界各国非常重视海水养殖,从以捕捞为主转为以养殖为主,和原始人类由采集捕获野生动植物转为种植和放牧一样,这是一个伟大的转折,具有养殖先进水平的日本“海洋牧场计划”,决定将所有河口、海湾建设成由电子计算机控制孵化场、海藻场、鱼礁、牡蛎养殖场等自动化综合养殖场。
我国的海水养殖也有很大发展。现在已成为世界海水养殖的第一大国,沿海滩涂宽广,适宜养殖的面积广大,可养鱼虾贝藻以及鲍鱼、海参等海珍品,具有优越的养殖条件。
2.海水化学资源
海水化学资源是指深存于海洋巨大水体中的各种化学元素(包括各种金属和盐类)。在海洋资源中,利用潜力最大的是海水中的化学资源。迄今为止,人类已经在地球上发现了100多种元素,其中有近80种已在海水中找到。海洋是镁、溴和钾的主要源地,氯化镁是海水中最丰富的溶解盐之一,每立方千米海水含镁130万吨。每年从海水中提取的镁约26万吨,占世界总产量的60%。海水中镁的含量如此巨大,以至如果以镁代铁,足够人类用1000万年。地球上的溴,90%蕴藏在海水中。1千克海水中约含溴65毫克,海水中的总溴含量约为1千亿吨。
原子能工业中的重要燃料铀,在海水中属于微量元素,每升海水约含3.3微克,海洋中铀资源约42亿吨,相当于陆地上储量的4200倍以上。
海水中溶解的物质数量最大的是食盐,即氯化钠,其总量约4×108亿吨。食盐不仅是人们日常不可缺少的调味品,而且是化学工业的重要原料,具有非常广泛的工业价值。所以,盐又被称作“化学工业之母”。
人们对海水化学资源的利用早已开始,到目前为止,从海水中生产淡水、重水、食盐、镁、钾和一些化合物以及溴等都已达到工业化的水平。一些化学元素的总含量是巨大的,但单位海水中的含量却非常稀少。
从海水中提取各种元素的研究特点是综合利用。如从海水淡化后浓缩的海水中提取钠、钾、镁等各种元素,可一举多得,增大经济效益。
3.海底矿产资源
海底矿产主要有滨海砂矿、海底沉积矿床和海底岩矿。目前,经济意义最大的是海洋石油、天然气资源、大洋锰结核和热液-沉积矿床等。
(1)石油
海底石油主要分布大于大陆架、大陆坡的第三纪沉积层很厚的一些小海盆区。一般来讲,石油在海底聚集,必须具备很厚的沉积物及储油地质构造。在大陆架和大陆坡上,分布着许多有利于石油聚集的沉积盆地,发育着有利于石油储集的储油构造。因此,大部分的大陆架大陆坡均是石油远景区。
在世界3.61亿平方千米海洋区域中,共有约2700万平方千米的海底区域,可以含有油气资源,目前已知的资源总量1000多亿立方米,每年的开采量为9亿~10亿立方米,占石油、天然气总量的30%左右。
据专家测算,陆地约32%的面积是可蕴藏石油、天然气的沉积盆地,而海洋里的大陆架(水深300米以内)则有57%的面积是可蕴藏油、气的沉积盆地,此外,大陆坡和大陆隆中也发现了油气资源。
法国的一个石油研究所估计,世界石油资源的最大储量为1×104亿吨,而可开采石油储量为3000亿吨,其中海洋石油占45%。世界天然气的总储量为140万亿立方米。1995年,世界海洋石油探明储量为381.2亿吨,天然气探明储量为38.9×104亿立方米。世界海洋石油产量达9.24亿吨,海洋天然气产量超过1×104亿立方米。
据有的专家估计,地球上的石油资源有半数以上埋藏在海底。根据迄今为止所做的大量工作发现,具有油气远景的近海盆地有328个,其中北美洲地区有95个,北极地区有21个,欧洲、西亚和非洲地区有80个。东亚、大洋洲和太平洋地区有132个。总面积5000万~8000万平方千米,其中大陆架沉积大约为2750万平方千米。其总开采储量为3180亿~3370亿吨,蕴藏在浅海大陆架的石油可达1550亿吨,天然气约为54亿立方米。
世界海洋水深在300米以内的海底面积约2600万平方千米,其中,约有60%以上是蕴藏石油、天然气很有希望的远景区。海底石油资源不仅限于大陆架,而且在含有较厚海相的第三纪沉积层的大陆坡、陆隆和小型洋盆。从最近的资料研究表明,一些被大陆或岛屿部分封闭的小洋盆,也具有储藏油气的可能性,例如,墨西哥湾、日本海、地中海及南海等。