为什么 Fabien Cousteau 想建造一个水下城市

由于95%的海洋仍未被探索,科学家们对海面下的生命知之甚少。
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July 1963 Popular Science Cover
流行科学

在1963年7月的《大众科学》杂志上,我们详细介绍了海洋学家雅克·库斯托(Jacques Cousteau)的工作。他当时正在建造Conshelf II——一个水下栖息地,他在那里创造了在海底生活30天的世界纪录。当时,库斯托预测,“50年内,人类将出现一个新的物种——Homo aquaticus,即水人——他们将无需空气供应就能在水下生活。”

尽管人造鳃从未真正投入使用,但库斯托的水下生活梦想并未破灭。最近,在纽约市的一次峰会上,法比安·库斯托(Fabien Cousteau,雅克之孙)宣布了他建造海底城市的意向。“我在这里是为了帮助开创下一代完全自给自足的水下城市,并建立一个信息和数据收集网络。”

20世纪60年代,科学家们建造了大量的海底研究实验室。如今,这些实验室几乎都已废弃。虽然有一些关于建造新的海底酒店的讨论,例如斐济的波塞冬海底度假村,但这些项目似乎总是距离完工还有几年时间。库斯托的愿景可能只是又一个不切实际的梦想,但他表示我们拥有使其成为现实的技术。现在只需要资金。

“我在这里是为了帮助开创下一代完全自给自足的水下城市。”

法比安·库斯托最近打破了他祖父的纪录,在世界上海底唯一的实验室——位于佛罗里达礁岛群的Aquarius中生活了31天。他说,这次停留给了他“宝贵的时间来探索我们星球最后的边疆”。

从海面下潜会限制潜水员在深海停留的时间。巨大的水压会将额外的气体溶解在潜水员的血液中,如果潜水员过快地上浮,氮气会从血液中逸出,导致减压病甚至死亡。因此,每次潜水员游到海面吃饭、睡觉或更换氧气瓶时,都需要预留几个小时慢慢减压。但由于库斯托和他的团队生活在水下,没有压力差异需要处理,他们可以随时外出,一次潜水5到12小时。

库斯托表示,在他的水生生活中,他能够以前所未有的方式理解海底生态系统,同时收集数据并观察濒危物种(如体重可达800磅的巨石斑鱼)。“我们在水下逗留的31天里,收集了与气候变化、海洋酸化、污染和自然资源过度使用有关的数据,这些数据将用于12篇科学论文。”他说。

迄今为止,科学家们只探索了不到5%的海洋,库斯托认为,只有通过“沉浸”在海洋中——全职生活在那里——我们才能开始理解它。

他在Aquarius号上为期31天的停留也给了他一些关于如何让水下生活对人类更轻松的设想。

Aquarius是一件古董,”库斯托告诉《大众科学》。“这个实验室建于20世纪60年代。它原本只打算用于为期一周的任务,并且严重依赖于来自海面的补给。“我的梦想,也是我希望能在未来实现的,是建造一个真实的亚特兰蒂斯,一个完全自给自足,几乎不需要甚至不需要来自海面的支持。”

起初,库斯托设想一个能够自行产生氧气并清除自身二氧化碳的殖民地。与将空气从海面抽下来的Aquarius不同,水下城市可以制造自己的空气——也许通过电解作用从水分子中提取氧气。二氧化碳也需要从系统中清除。为此,科学家们正在开发能够结合二氧化碳并将其从空气中去除的化学物质材料。“这是迄今为止一直由航天领域解决,但尚未在水下解决的两个关键问题,”库斯托说。

其次,水下城市可以通过利用海洋的波浪能、将水分解为氢气,或者利用温差进行热电转换来获取能量。

但还有一个食物问题。在Aquarius号上逗留期间,库斯托几乎完全依靠脱水宇航员食品维生,他觉得这种食物吃久了很乏味。“说实话,太空食品很难吃,”库斯托说。“而且,你的味觉会变得迟钝,所以吃饭真的成了一种不愉快的体验。”他希望水下殖民地不要依赖进口食物,而是能够自己种植食物——也许通过种植藻类和其他植物。

库斯托表示,这样的殖民地不仅能帮助我们更好地研究海洋,还可能为功能齐全的太空栖息地铺平道路。

库斯托的设想仍处于概念阶段,目前(据我们所知)还没有近期动工的计划。但这样的梦想帮助我们构想一个更美好的未来,拥有更健康的海洋和新的探索领域。这令人兴奋。而且,谁知道呢,也许在未来的50年里,Homo aquaticus 终将出现……只不过不需要那些奇特的鳃。

更正(2014年11月4日美国东部时间上午11:30):本文早期版本曾暗示减压病是由于氧气过快离开血液引起的。实际上,它是由于氮气过快离开血液引起的。

 

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