國際海洋探勘計畫

國際海洋探勘計畫(, IODP)是一項國際海洋研究合作項目,致力於透過鑽探、取芯和監測海底以下區域來增進對地球的科學認知。 IODP的樣本和數據支持的研究有助於加深我們對氣候和海洋狀況變化、遠古生命起源、地質災害風險以及地球構造板塊和上地函結構與過程的科學理解。 IODP於2013年啟動,計畫持續11年,直至2024年結束。它建立在先前四個海洋鑽探科學計畫的研究基礎之上,這四個項目分別是:莫霍計畫、深海钻探计划、大洋鑽探計畫和綜合大洋鑽探計畫。 這些計畫共同構成了持續時間最長的國際地球科學合作計畫。

科學範圍
國際海洋探勘計畫的科學範圍在其科學計畫《照亮地球的過去、現在和未來》中有所闡述。該科學計畫涵蓋10年的運作期,包含一系列科學挑戰,這些挑戰被歸納為四個主題:

  • 氣候與海洋變遷:解讀過去,啟蒙未來;
  • 生物圈前沿:深海生命、生物多樣性及生態系統的環境驅動力;
  • 地球連結:深層過程及其對地球表面環境的影響;
  • 運動中的地球:人類時間尺度上的過程與災害。

該科學計劃由國際科學界制定,旨在確定該計劃的首要科學目標。

IODP的資金和運營
」於2012年10月停靠巴拿馬港。]]
」停靠日本神奈川縣橫須賀新港]]

國際海洋探勘計畫(IODP)在科考航行期間使用多個鑽探平台(乔迪斯·决心号、地球號以及特定任務平台)進入不同的海底環境。這些設施由美國国家科学基金会(NSF)、日本文部科學省(MEXT)、[https://www.ecord.org/ 歐洲海洋研究鑽探聯盟](ECORD)、中华人民共和国科学技术部(MOST)、[https://iodp.org.au/ 澳洲-紐西蘭IODP聯盟] (ANZIC)以及印度地球科學部(MoES)共同資助。這些機構共同組成了一個由二十多個國家組成的聯盟。 國際海洋探勘計畫的資助模式與綜合大洋鑽探計畫(IODP)不同,NSF、MEXT和ECORD各自管理自己的鑽探平台。國際合作夥伴直接為鑽探平台的營運成本做出貢獻,以換取參與科考航行的科學研究以及在諮詢委員會中的席位。

成果
國際海洋探勘計畫航次研究了廣泛的地球科學主題,包括過去的氣候和海洋狀況、季風系統、地震帶、大陸地殼和海洋盆地的形成、重大滅絕事件、蛇紋石化在驅動海底熱泉系統中的作用,以及深海生物圈中生命生存的溫度極限。

該計劃的早期成果可以追溯到莫霍計劃最初的科學海洋鑽探動機——鑽探並取樣穿過莫氏不連續面(莫霍面)進入地幔上部。第360航次是這項多階段計畫的初始階段,其目標之一是首次直接對地函進行取樣。該航次在西南印度洋脊附近進行,由於(Oceanic core complex)的形成,該區域的地殼特別薄。第360航次完成了790公尺的鑽探,IODP計畫返回該地點繼續進行研究。

第364航次採集了希克蘇魯伯隕石坑峰環的樣本,該撞擊坑位於尤卡坦半島附近的近海。希克蘇魯伯是地球上唯一保存完好的擁有峰環的撞擊坑,它形成於6600萬年前一顆小行星撞擊地球之時,那次撞擊導致非鳥類恐龍和地球上大部分生物滅絕。對採集的樣本和數據的分析表明,小行星的撞擊使地球深處的岩石噴射而出,並在短短幾分鐘內形成了峰環的巨大山脈。覆蓋在峰環上的沉積物也記錄了大滅絕事件後生命如何重返該地區的過程。

除了研究地球如何因應撞擊事件而移動外,國際海洋探勘計畫(IODP)也研究了地震的成因。例如,第362次考察透過對蘇門答臘俯衝帶海洋板塊的沉積物和岩石進行採樣和分析,為2004年印度洋地震和海嘯帶來了新的認識。科學團隊發現,沉積物中的礦物質在到達俯衝帶之前就已經脫水,導致形成強烈的斷層,引發了比先前預期更大的地震。

國際海洋探勘計畫早期的氣候研究主要集中在了解亞洲季風系統。第353、354、355和359航次採集了孟加拉灣、安達曼海和阿拉伯海的沉積物。這些沉積物來自陸地侵蝕,主要由河流輸送至海洋,其中一些沉積物已在海洋中埋藏了數百萬年。透過分析這些沉積物的化學和物理性質,科學家正在了解該地區不同時間尺度上的山脈生長、季風降水、風化侵蝕和氣候演變。例如,一項研究發現,驅動該地區氣候的季風在1,290萬年前突然出現。

來自海底儀器和國際海洋探勘計畫岩芯檔案(包含本次及以往海洋鑽探計畫的樣本)的科學研究也為我們深入了解地球氣候和構造歷史提供了重要線索。一項對從世界各地收集的樣本進行的研究得出結論,如今的碳釋放速率是古新世—始新世极热事件或過去6600萬年中任何時期的10倍。 此外,在日本附近的南海海槽進行的測量表明,慢地震釋放了俯衝帶約50%的能量,這對於理解海嘯災害具有重要意義。

参见

  • 深海钻探计划
  • 大洋钻探计划
  • 格罗玛·挑战者号
  • 乔迪斯·决心号(JOIDES Resolution)深海鑽探船
  • 地球號(Chikyū)深海鑽探船
  • 海洋地質學
  • 季风

参考资料
外部链接

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