海洋：深水探秘

BBC科普三部曲是一套经典的自然博物科普书，包括《地球：行星的力量》《海洋：深水探秘》《生命：非常的世界》，也是BBC标杆记录片同步书，入选《jiao育部基础课程教材发展中心中小学生阅读指导目录（2020版）》，被科技部评选为“2019年全国优秀科普作品”之一。

三本书结合科考队的探险经历与故事，分别从地球、海洋和动植物的角度，呈现丰富多彩、全面动人的自然博物知识。遥望星空，向往海洋，探索生命，人类的浪漫不止于此，也永无止境。

其中《海洋：深水探秘》讲述了一支由海洋考古学、海洋生物学等领域的专家组成的科考队激动人心的探险故事，他们对地球上7大地区海洋、1000多处海底进行了前所未有的深度探索。全书配有150多幅实地拍摄的图片，向我们揭示了神秘的海洋景象，提供了关于这一庞大水下世界富有启发意义的知识，指引着人类进一步解开深海之谜。

职业潜水员、极地向导、登山家，英国南极考察中心的基地指挥官、美国海军潜水训练项目负责人。他参与制作并主持了多部BBC纪录片，包括《海洋》（Oceans）、《世界探索之旅》（Voyages of Discovery）、《气候变化》（Climate Change）等。 BBC执行制片人，她的纪实和科学类纪录片曾获得包括英国电影与电视艺术学院奖（BAFTA）、英国皇家电视学会奖（Royal Television Society Awards)）在内的诸多奖项。作品包括《海洋》（Oceans）、“地平线”系列之《波斯木乃伊之谜》（The Mystery of the Persian Mummy）、《时间》（Time）、《光的故事》（Light Fantastic）以及《未来景象》（Visions of the Future）。 中国科学院大气物理研究所研究员，2023年科学探索奖和青橙奖获得者。主要从事海洋和气候变化、观测数据和气候序列构建、海洋能量收支和水循环等方向的研究。 

序言
引言

第一章 地中海：西方文明的摇篮      
第二章 大西洋：阿特拉斯之海      
第三章 科特斯海：地球水族馆     
第四章 印度洋：宁静与风暴      
第五章 红海：希望之海      
第六章 南冰洋：小海洋，大能量       
第七章北冰洋：地球的气候控制员

BBC科普三部曲是一套经典的自然博物科普书，包括《地球：行星的力量》《海洋：深水探秘》《生命：非常的世界》，也是BBC标杆记录片同步书，入选《jiao育部基础课程教材发展中心中小学生阅读指导目录（2020版）》，被科技部评选为“2019年全国优秀科普作品”之一。

三本书结合科考队的探险经历与故事，分别从地球、海洋和动植物的角度，呈现丰富多彩、全面动人的自然博物知识。遥望星空，向往海洋，探索生命，人类的浪漫不止于此，也永无止境。

其中《海洋：深水探秘》讲述了一支由海洋考古学、海洋生物学等领域的专家组成的科考队激动人心的探险故事，他们对地球上7大地区海洋、1000多处海底进行了前所未有的深度探索。全书配有150多幅实地拍摄的图片，向我们揭示了神秘的海洋景象，提供了关于这一庞大水下世界富有启发意义的知识，指引着人类进一步解开深海之谜。

职业潜水员、极地向导、登山家，英国南极考察中心的基地指挥官、美国海军潜水训练项目负责人。他参与制作并主持了多部BBC纪录片，包括《海洋》（Oceans）、《世界探索之旅》（Voyages of Discovery）、《气候变化》（Climate Change）等。 BBC执行制片人，她的纪实和科学类纪录片曾获得包括英国电影与电视艺术学院奖（BAFTA）、英国皇家电视学会奖（Royal Television Society Awards)）在内的诸多奖项。作品包括《海洋》（Oceans）、“地平线”系列之《波斯木乃伊之谜》（The Mystery of the Persian Mummy）、《时间》（Time）、《光的故事》（Light Fantastic）以及《未来景象》（Visions of the Future）。 中国科学院大气物理研究所研究员，2023年科学探索奖和青橙奖获得者。主要从事海洋和气候变化、观测数据和气候序列构建、海洋能量收支和水循环等方向的研究。 

引言
虽然在开始探险之前，我们对这次历时一年的海洋揭秘行动已经做了周密的准备，但在行程开始的第一天我们还是遇到了麻烦。当队伍中的25 名成员带着150 个沉重的工具箱、40 个行李箱以及一个鲨鱼笼到达港口准备登船时，我们居然没看到船的影子。对海洋探险来说，船是保障成功的基本条件。在接下来的15 天里，这艘名为“杜达公主”号的船本应载着我们进行探险，成为我们在海洋上移动的家，可现在它却慢悠悠地在地中海航行着，要几天后才能到达。虽然我们鼓足勇气才加入此次惊险刺激的海洋探险，但这样的开始似乎不是个好兆头。曾有那么一瞬间，我甚至有点怀疑我们这次的探险太鲁莽了。

一年的旅途结束以后，我们都认为当初设定的目标的确太宏大了。在这一年里，我们历经了暴风雨和疾病的侵袭，遭遇了设备故障和致命的事故，甚至曾近距离接触了满怀敌意的军队。

虽然如此，在此期间却没有任何一个人产生过一丝退缩的想法。这次不同寻常的探险将我们带入了海底王国，它时而美不胜收，时而危机四伏，我们对那里的绝大部分地方还是陌生的。随着探险的不断深入，我们所积累的海洋知识越来越多，却也越来越觉得自己对于海洋的认识实在是太少了。

我们知道的太少了
在大多数人眼里，平静而广阔的海洋是那么平淡无奇。天气好的时候，平静的海面向地平线延伸开去，恰好成为日落时分最美丽的陪衬。然而，这看似平静的表面下隐藏的却是一个截然不同的世界。各种神奇又罕见的生物栖息其中，且无论海面以下充盈着多么活跃的生命，海面都不会因此受到影响。地球上4/5的生命都生活在海洋里，且深海中仍然有许多未知的生命等待着我们去探索。海洋里有比喜马拉雅山还要高的山脉，有比尼亚加拉大瀑布还要壮观的瀑布，有比陆地上任何一座火山都要活跃的海底火山。1993 年，科学家在南太平洋海底发现了迄今为止已知最大的活火山群，其面积相当于整个纽约的大小，由1 133 座大大小小的火山锥及海底山脉组成。其中，洋中脊贯穿了各个大洋的海底山脉，长达约60 000 千米，平均高度达3 000 米。海洋面积约占地球面积的70%，这是一个令人难以置信的巨大空间。

当乘船或乘飞机途经海洋时，我们根本不曾在意这个别样的世界。我们似乎很难意识到海洋的存在。但是，海洋对人类来说是至关重要的。它塑造了人类的历史，也决定了人类未来的走向。在整个人类文明进程中，海洋为环球探索提供了便利的交通条件。自古以来，海洋对商业的发展都有着非常重要的作用，历史上许多具有决定性意义的战役的主战场也都在海洋上。

如今，海洋内数百万吨的浮游植物正在不停地进行着光合作用，它们所产生的氧气占了我们呼吸所需氧气总量的一半。海洋以及这些海洋生物在为数十亿人提供食物的同时，也为其提供了谋生的手段。洋流对于地球上所有国家的天气和气候都有着极大影响。

海平面的不断上升已经给许多沿海城市造成了威胁。由于溶解进海水中的二氧化碳越来越多，海水的酸度不断上升，海洋中的食物链也遭到了破坏。同时，海水温度的不断升高还影响了海洋系统，由于海洋系统对全球气候起着非常重要的作用，这就有可能引起灾难性的极端天气。

虽然海洋对我们极其重要，但我们对它却知之甚少。实际上，我们对火星表面的了解都比对海洋的了解要多。科学家认为，海洋里还有100 万种新物种有待我们去发现。虽然我们对地球上的陆地还算了解颇多，但对海底的大部分地区却不曾知晓、未曾探索。

海洋探险队的勘探
既然我们对海洋的知识如此匮乏，那么现在是时候开展一系列环球海洋探险活动来了解它了，哪怕仅仅是探索其中的一小部分。

这一诱人的计划吸引了很多海洋专家，一支优秀的队伍就这样成立了。我们的队长保尔·罗斯曾是英国南极科考队的基地负责人，还曾担任过美国海军潜水教练；队员露西·布卢是一位颇有名气的海洋考古学家；图尼·马赫托是一位海洋生物学家及海洋学家；菲利普·库斯托是一位环保主义者，也是非常著名的水下探险家雅克·库斯托的孙子。我们虽然分属不同
的专业领域，却由于对海洋终身的热爱而聚集到一起。

正如图尼·马赫托所说：“当我还是个孩子的时候，我就想要鱼鳃。虽然其他孩子都想要翅膀，但我就是想要鱼鳃。”
这是一项大胆到近乎狂妄的计划。在这一年里，我们在全球的7 个不同海域中先后进行了8 次探险，次次都惊心动魄。每次探险都要花费至少3 周的时间来准备船只和潜水装备，挑选优秀的队员进行潜水。我们拍下了探险的所有过程，以备后期制作成电视系列片。我们探险考察的目的是希望发现隐藏在海洋深处的秘密，研究居住在海洋中的那些奇特生物，记录
海底正在发生着的复杂又惊人的变化。最重要的是，我们想知道自己对这一神秘世界的依赖性到底有多大。下面，简要介绍一下我们考察时的情况：
◆ 超过1 000 次的潜水作业。
◆ 超过700 小时的水下作业。
◆ 8 艘考察船，其中包括一艘手工制作的豪华游艇、一艘经过改装的破烂货船和一艘挪威破冰船。
◆ 一名指挥官曾被当局扣留。
◆ 一艘船被当局审查过数次甚至扣留过一次，以及不计其数的晕船经历。
除此之外，我们还曾与打捞沉船的非洲居民，以及与厄立特里亚车队、港务局和政府部门的官员打过交道。简而言之，我们25 个人带着2 吨重的装备环游了世界。这些装备被我们打包、携带、航运、组装与检修，真是让人又爱又恨。现在，我们已经掌握了关于海洋的许多有趣的资料：
◆ 海洋占据了地球99% 的生存空间。
◆ 在太阳系中，地球是唯一一个表面存在液态水，也是唯一一个存在海洋的行星。
◆ 海洋的面积还在不断扩大。海底的岩石会被海
水带到海岭处，在那里被打磨一新之后再次冲回到海
沟或大陆架上去。相对于不变的陆地表面，海底表面
是时时变换的。
◆ 最高的海浪高达30 多米（从浪底到浪尖的距
离），且出现的次数比我们之前预测的要频繁得多。
这样高的海浪会对船只造成很大威胁，因此卫星正在
对这类海浪进行监测。
◆ 如果将海洋中的金矿开采出来平分给地球上的
人，那么每个人将分到约4 千克黄金。
◆ 几乎每次深海潜水都能发现一个新物种。
◆ 每年我们都会吃掉海洋所提供的9 000 万吨动
物蛋白，这相当于900 艘全副武装的航空母舰加起来
的重量。
◆ 如果热盐环流系统（“大洋输送带”）消失了，那么墨西哥湾流就会断流，英国的气候将会变得和阿拉斯加的一样。
◆ 地球上最古老的生物生活在海洋中。20 世纪80 年代，在巴哈马发现的活叠层石已经有将近2 000 年的历史了。
◆ 我们血液中的含盐度与海水含盐度一样。
◆ 如果地球上的海水全部蒸发，地球将被50 米（半个足球场长度）厚的盐层覆盖。
◆ 海洋的平均深度是陆地平均海拔的5 倍左右。最深的海域是关岛附近的马里亚纳海沟，深达11 034米。如果把世界最高峰珠穆朗玛峰放在马里亚纳海沟里，它的峰顶仍将被2 000 多米的海水覆盖。海洋里每个水分子的平均寿命是3 200 年。
◆ 北极地区低温高盐的海水在极地区域潜沉，并于150~250 年后在赤道附近重新返回表层。由于北极区域潜沉过程的变化，这样的流系正在发生变化。
◆ 墨西哥湾流每秒通过的水流约为8 500 万立方米，总流量是地球河流总流量的50 多倍。
◆ 海洋中所有浮游生物加起来比所有海豚、鱼类和鲸类加起来还要重。
◆ 那些造成赤潮的浮游生物可以产生目前我们所知的最强的神经毒素。根据不同的种类，这些毒素可以使人瘫痪，或者使人的神经因持续放电而受损。有的浮游生物的毒素会导致人们失去记忆。

问题比答案要多
关于海洋，还有许多东西有待我们去发现。在探险中，队员们在水下发现了一些海底洞穴，那是现在已经消失了的古老文明的遗迹；看到了破败的城市残骸，它们诉说着古时残酷的战争；见到了一些濒临灭绝的物种，它们正在挣扎求生；与海中的庞然大物同游，在它们面前我们人类显得如小矮人一般。他们潜入了完全陌生的深海世界，那里原本漆黑的海水因为一些有毒细菌而变成了紫色；在被丹宁污染了的“怪水”中竟然还有一些奇特的深海生物存活。为了弄清楚海洋是如何形成的，他们潜入了地壳的边缘地带，在那里发现了35 亿年前海洋中最早的生物，地壳是它们最后的藏身之地。他们还观测到了被称作叠层石的岩石状生物，就是它们最早将氧气注入海洋和大气中去的。为了检验一种新发明的鲨鱼驱赶剂，他们潜
入鲨鱼群，结果欣喜地发现这种新制剂是有效的。他们还观测到了抹香鲸的一些罕见行为。在北冰洋，他们疑似发现了一种新的端足类生物—这是一个伟大的发现，这些生物看似微小，却是北冰洋食物链中非常重要的一环。

这次探险的精彩部分远不止这些。队员们在途中曾碰到罕见的绿眼六鳃鲨，与用喷漆压缩机和啤酒桶制成基本潜水设备的塞里人一起潜过水，和可怕的洪堡鱿鱼肩并肩地在海中徜徉。此外，他们还发现了深海热液喷口、海底火山，见到了儒艮和草海龙。潜水时，队员们还亲身体验了被称为“大洋输送带”的洋流的巨大威力。

队员们研究发现了人类活动给海洋带来的变化：海水温度的升高破坏了海洋中某些独特的生态系统，过度捕捞几乎毁灭了整个物种，水中的污染物给食肉鱿鱼带来了致命的灾难。然而，他们也从中看到了希望：将某种耐热的海藻寄居于珊瑚中可以保护珊瑚，甚至可以保护世界上其他地方的珊瑚；一些科学项目可以重塑海洋生态平衡。与此同时，对于不断变化的环境，海洋生物也展示了它们快速适应的能力。他们还了解了“珊瑚培育园”是如何让那些破损的珊瑚礁重新充满生机的。他们最先拍摄到了厄立特里亚珊瑚发出的荧光。对于这种现象，科学家还没有确切的解释，只是猜测这种荧光也许是珊瑚的一种自我保护。海洋探险队踏遍了地球上所有的大洋，造访了其中许多海域。每一片海洋、每一处海域都有着各自不同的特点，正是因为存在这些差异，才构成了神秘的海洋世界。

“BBC科普三部曲”是一套经典作品，中文版出版已有10年。它打破了碎片化、词条式的阅读，以系统、动态、纪实的手法，展现了这个缤纷多彩的世界，告诉我们自然力量如何塑造了地球和生命的奇迹。但是，我们对海洋的了解还不到5%，3000万种动植物终生都在为生存而奋斗。我推荐这部鲜活的自然历史科普作品，给所有热爱大自然和这个星球的人！ —— 郑永春 行星科学专家、科普作家、卡尔·萨根奖获得者