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來,給地球動動大手術

  • 發佈時間:2015-02-10 01:31:17  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  ①在大西洋修建大壩(構想圖),通過水力發電,為歐洲供應清潔的能源。

  ②埃及西北部的卡塔拉洼地位於海平面下130米,包含有19000平方公里的沙丘、鹽沼和鹽田。

  科學家們的想法是使用來自地中海的海水淹沒這個洼地,形成一個大湖。其主要動機是發電:

  如果水流動的速度和蒸發的速度一樣快,毫無疑問可以持續發電。

  ③尼加拉瓜表示,運河路線的規劃,綜合考慮了保護土著環境並避免穿越生物多樣性的地區。

  ④有科學家提議,利用核爆炸炸掉將南北美大陸連成一片的巴拿馬地峽,讓大西洋與太平洋溝通,

  但這可能導致格陵蘭島的冰層加速流失。

  ⑤位於阿聯酋迪拜沿岸的“世界島”效果圖。

  ⑥白令海峽大橋(構想圖)可將亞洲和北美洲連接在一起。

  本報記者劉 霞綜合外電

  人類已經修建了大運河、海底隧道,建造了跨海大橋等等,這些龐大的工程設施給人類的生活帶來了極大的改變,有些甚至從根本上改變了世界的格局。但人類追求更大更強的勇氣、決心和慾望永不止息,很多工程師考慮過一些更大的工程項目,有些項目一旦建成,可能會改變世界地圖的面貌。

  英國《新科學家》雜誌網站在近期的報道中,為我們列出了歷史上人類提出的七大有可能改變世界面貌的特大工程。《新科學家》雜誌在報道中指出,其中有些工程有望變成現實,比如修建一座連接大西洋和太平洋的新運河——尼加拉瓜運河;而有些大項目則有點像天方夜譚,比如,淹沒加州的死亡谷國家公園以製造出更多土地或以核武器炸掉巴拿馬地峽從而讓大西洋和太平洋重新相連等;而另外一些,比如圍繞大西洋修建一座大型水壩來進行水力發電等,其規模之大,簡直讓人覺得難以置信甚至崩潰。

  不管怎樣,在你閱讀這篇文章的時候,叫板巴拿馬運河的尼加拉瓜運河已經開工建設,運河由中資的“香港尼加拉瓜大運河開發公司”(HKND)承建。據英國廣播公司(BBC)報道,該項目的可行性研究已經通過,全長278公里的運河路線已在2014年7月獲得批准。耗資500億美元的尼加拉瓜大運河建成後將比巴拿馬運河更深也更寬,且長度為巴拿馬運河的三倍,預計將成為巴拿馬運河強有力的競爭者。按照計劃,尼加拉瓜大運河將在5年內建成,並在2020年左右開始運營。

  不過,這條運河並非迄今科學家們所考慮的最大運河。美國肯塔基大學地理系教授、大項目專家斯坦利·布瑞恩説:“所有我們生活的地方都是經過改造和設計的,因此,我們夢想更龐大的項目和工程無可厚非。”

  給大西洋修建水壩

  不可行性:4星

  好處:5星

  壞處:5星

  目前找不到比這個工程更加龐大的工程了:有科學家提出,我們或許可以圍繞直布羅陀海峽修建一座大壩,將大西洋變成一個巨大的壩庫,通過水力發電,從而為歐洲供應清潔的能源。這一項目首先由德國建築師赫爾曼·索吉爾提出。上世紀20年代,當希特勒夢想為德國人民征服東歐時,索吉爾則提出了這個更和平的想法:在地中海盆地開闢一個新的空間。他呼籲在直布羅陀海峽建設一個巨大的水壩,為歐洲提供清潔的電力能源。而且,這個水壩有望和西西裏與土耳其的子水壩共同運作降低海平面,從而産生更多的土地用於農業和居住。索吉爾當時指出,一旦大壩修成,隨著流入地中海的水不斷減少以及海水蒸發,海平面可能會下降200米,從而製造出60萬平方公里的新土地,用於農業和居住。

  這一名為“Atlantropa”的項目在上世紀20到30年代得到了廣泛的公共支援。這一項目當然非常龐大,或許是最龐大的築壩工程,但讓地中海降低200米可能也會導致世界上其他地方的海平面上升1.35米。美國加州的房地産顧問理查德·卡斯卡特説:“有鋻於此,從政策上來説,這一項目不可能實施。”卡斯卡特對這種大型項目非常狂熱,曾發表過幾篇與此相關的文章和幾本書。

  但就目前的情況來看,由於全球變暖,海平面將在未來幾個世紀上升數十米,卡斯卡特認為,圍繞直布羅陀海峽修建堤壩的想法值得重新商榷。

  他解釋道,新建的這個大壩不會導致地中海的海平面降低,相反,能讓地中海維持目前的海平面高度,從海中以及威尼斯和埃及北部港口城市亞歷山大港等城市挽救出部分低窪農田。埃及尤其會從中受益,就目前的情況來看,到2100年,上升的水域將淹沒尼羅河三角洲的部分地區並讓數百萬人失去家園從而變得無家可歸。

  跨越大西洋的引水渠

  不可行性:3星

  好處:3星

  壞處:1星

  地球上最大的沙漠——撒哈拉沙漠由於沒有進行有效治理,流沙每年向南伸展150萬公頃,向北吞沒農田十萬公頃。非洲北部可能擁有更多淡水,距離撒哈拉沙漠最近的潛在資源是非洲第二大河流:剛果河,但這條河流經一個不穩定的危險區域,所以,為解除沙漠化對人類的致命威脅,1993年,國際科學界提出一個大膽構想:利用世界上最大的河流亞馬孫河的河水來灌溉撒哈拉沙漠。

  亞馬孫河發源於安第斯山脈中段的東坡,位於南美洲北部,向東注入大西洋,全長6400多公里,僅次於尼羅河。它是世界上流量最大、流域面積最廣的河流,而且它的水位季節變化小、無冰期、含沙量也小,水流量常年在3.5至12萬立方米/秒之間。

  科學家們提出的方案是,從亞馬孫河河口運用管道,橫跨大西洋,將其淡水輸往北非,管道全長約4300公里,直徑為80米,水流量如果為10000立方米/秒,則足以澆灌315000平方公里的土地。而且,科學家們還打算,在管道兩端建立原子能電站,用以帶動水泵使淡水順管道流過。

  科學家們認為,工程竣工後,撒哈拉31.5萬平方公里的土地會得到充分灌溉。水如僅用於固定流動的沙丘和通過造林經營低地,則能使一百萬平方公里的土地變得宜於居住。一百萬平方公里地面可栽種數十億棵樹,又能吸收過剩二氧化碳,減少溫室效應,這種良性迴圈將極大地造福於人類。

  不過這項橫跨大西洋的超級工程耗資巨大,初步預算為1.5萬億美元,超過登月費用20倍,這樣大的一筆款子獨木難支,國際科學界指望聯合國通過投票來號召石油生産國拿出一定比例的過剩收入,作為這項計劃的基金。而且,這一工程只有當巴西、受益的北非國家、工業化國家和石油生産國等參與國家之間達成一致之後才有可能實現。

  所以,這一想法直到2010年才開始被深入研究,那時,羅馬尼亞布加勒斯特理工大學的物理學家維奧雷爾·巴德斯庫同卡斯卡特再次對這一想法進行了深入研究。他們提出,在海平面下放一根100米長的管子,以一定的週期讓其錨定到海床上,這根管子至少30米寬,而且,要有20多個泵孔讓水保持流動。

  這一計劃將在亞馬孫附近的海岸開始,卡斯卡特説,這根管子的總投入約20萬億美元,撒哈拉地區的居民現在已經開始攢錢了。或許,我們可以首先開展規模更小一點的計劃,從而對整個理念進行測試,比如利用一根管子將淡水從大洋洲的巴布亞紐幾內亞輸送到2000公里之外的澳大利亞昆士蘭。

  不時爆發嚴重旱災的澳洲,是全球最乾旱的大陸。昆士蘭州位於澳大利亞的東北部,北面的約克角與巴布亞紐幾內亞相對比鄰。據媒體報道,2014年3月7日,昆士蘭州農漁林業廳長宣佈,高達79%的昆士蘭州面積都已被列為旱災災區、比例創歷史新高,所以,昆士蘭地區對淡水的渴求無與倫比。

  2010年,商人弗瑞德·埃裏爾宣佈,將對價值300億美元的管子進行經濟可行性分析。最近,巴布亞紐幾內亞政府從原則上支援了這一想法,但昆士蘭政府表示,他們沒有對這項計劃進行“積極的考慮”。

  淹沒洼地

  不可行性:1星

  好處:2星

  壞處:1星

  索爾頓湖(Salton Sea)是加州最大的湖,長約35英里,原為一鹽漬覆蓋的低窪地。1905至1906年科羅拉多河分洪道決口,河水涌入洼地形成湖泊。自此,工程師們提出了很多關於淹沒其他低窪地區的想法。

  其中最大的一個想法是淹沒埃及西北部的卡塔拉洼地(Qattara depression),儘管其位於海平面下130米,但包含有19000平方公里的沙丘、鹽沼和鹽田。科學家們的想法是使用來自地中海(距離其北邊僅僅50公里)的海水淹沒這個洼地,從而形成一個大湖。發電是主要的動機:如果水流動的速度和蒸發的速度一樣快,毫無疑問可以持續發電。得到的“卡塔拉湖”將更鹹,但是周圍的地區會從更涼爽更濕潤的天氣受益。

  這一想法自從1912年就被提出了,埃及政府也在上世紀60到70年代對這一計劃進行了詳細地評估。生活在卡塔拉地區的人很少,因此,從政治上來説,可以做這件事情。但最大的問題是建造的規模太大,需要在地中海和洼地之間修建多條隧道,而且很多隧道都要穿過一排排的小山。埃及政府的預算是33億美元,不過,1976年,德國工程師説交給我們吧,用核彈炸開,我們只要12億美元就能搞定!埃及人拒絕了這個提議——核彈?你們在搞笑?我們的金字塔可受不起這樣的折騰。

  但隨著名為“沙漠技術(Desertec)”的太陽能發電計劃的誕生,這一想法再次引起了人們的關注和討論,“沙漠技術”計劃的主要宗旨是在北非修建一座巨大的太陽能發電廠。美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的核工程專家瑪格迪·拉吉卜提議,通過一根管道將海水泵入到位於小山頂上的存儲設備中,從而從Desertec存儲能量。當需要的電力更多時,可讓海水流入洼地中,驅動風力渦輪機發電。

  那麼,這或許不再需要挖隧道。而且,將加州的死亡谷國家森林公園淹沒也將有助於抵消由於氣候變暖導致的海平面的上升,但並不值得這麼做,原因只有一個—即使我們將全球所有的大洼地都淹沒,也沒有什麼太大的區別。

  其實,索爾頓湖也沒有給人類帶來多大的好處,它確實繁榮了數十年,被稱為“沙漠奇跡”,但在50年代,頻繁的氾濫開始了,它的噩夢也開始了。由於是封閉水體,在農業徑流廢水不斷流入和蒸發的雙重作用下,湖水漸乾涸,剩下鹽分比海洋更高的沉積地,魚類難以生存,雀鳥紛紛遷走,猶如死亡谷,周圍地區也因此破敗荒涼。目前,索爾頓湖的鹽度為4.0%(一般海水為3.5%)。另外,湖中不斷散發出來的腐臭氣味和有毒灰塵也使人望而卻步,周圍的原住民也紛紛搬離此地。該地區的旅遊業也受到重創,小鎮上的餐廳、旅館門庭冷落。照此發展下去,過不了幾十年,索爾頓湖肯定又是一個沒有生物的死海。索爾頓海修復工程正在進行,將湖泊灌水變成濕地。一方面是保護該地區脆弱的生態系統,另一方面是要把該地區開發成旅遊休閒景區。

  讓亞洲和北美洲相連

  不可行性:1星

  好處:2星

  壞處:0

  顯而易見,將亞洲和北美洲連接在一起的地方是白令海峽,白令海峽位於亞洲最東點的迭日涅夫角(是亞洲乃至整個歐亞大陸的最東端,位於亞洲東北部楚科奇半島的東北角)和美洲最西點的威爾士王子角(為美洲大陸和北美洲的最西端,位於美國阿拉斯加州西沃德半島威爾士城附近)之間。

  白令海峽是溝通北冰洋和太平洋的唯一航道,也是北美洲和亞洲大陸間的最短海上通道。自從19世紀90年代,就有人提出了在白令海峽上架一座橋從而將亞洲和北美洲連接在一起的想法,一旦建成,這座宏偉的跨洲連接通道可以將亞洲、非洲、歐洲、北美洲和南美洲統統連接起來。該橋的建址目前已經有了多種提議,比如威爾士王子角、楚科奇海港、得茲涅夫角都很有可能。此外還有人建議能建造由三座橋梁組成的系列橋梁,總長為88公里。

  為了達成目標,這座大橋必須要有220個混凝土橋墩,這些橋墩呈圓錐形,每個橋墩重達5萬噸,外形和作用均類似于破冰船的船道,以抵禦重達數百萬噸的北冰洋浮冰的強壓。北冰洋的氣候以寒冷和惡劣而聞名,因此整座大橋都必須包裹在厚厚的混凝土裏,就連電纜也不例外。

  不過,一旦建成,這座大橋將成為人類建築史上的又一大奇跡。白令海峽大橋不僅將成為世界上最長的大橋,而且還得對付其他橋梁根本無法對抗的惡劣天氣:龐大的冰山、洶湧的海水以及零下40華氏度的嚴寒。而且,這座花費數十年時間、預計耗資高達1050億美元才能建成的大橋,必須帶來經濟上的利益,大橋的最底層將被封閉並安裝上管道,把西伯利亞的石油和天然氣輸送到北美洲。

  然而北極地區惡劣的環境,讓建造這座大橋難於上青天。這也是為什麼俄羅斯對挖隧道更感興趣的原因。2007年,俄羅斯政府宣佈了TKD世界連接項目(TKD-World Link),打算穿過一條海底隧道,修建一條鐵路來將俄羅斯的西伯利亞和美國的阿拉斯加連通。但7年已經過去,仍然沒有隧道開挖動工的跡象,而且俄羅斯和美國的關係也逐漸惡化。

  製造土地

  不可行性:3星

  好處:2星

  壞處:1星

  建造人工島嶼或半島已經成為常態,例如迪拜的那些令人嘆為觀止的人造建築,而其中最出名的就是“世界島”(The World Islands ),“世界島”位於阿聯酋迪拜沿岸,每個島嶼的面積從2300平方米到8360平方米不等,相鄰島嶼之間至少要隔著50米寬的海水,建造這一地理奇觀的初衷是用300個形狀模倣世界各大洲的人工島嶼組成一個微縮版的地球。世界島是世界最大人造海島。這些島上將設有酒店以及各種休閒旅遊設施,整個工程項目的規模堪稱現代“世界第八大奇跡”。

  但目前的人工造島方法需要進行很多繁瑣且浩大的挖掘,修建工程,而且也只有那些財力雄厚的公司才能進行,因此,科學家認為應該尋找更便宜且更方便的方法來製造土地。而且,已經有研究證明,將硫酸噴射入石灰岩中會將其變成石膏,導致它膨脹到其最初體積的兩倍。所以説,如果海平面附近有石灰岩,就可以製造出新的土地。

  一個被選之地是亞當橋,亞當橋是印度東南端的達努什科迪和斯里蘭卡的塔萊曼納爾之間的一串珊瑚礁和淺灘。研究人員認為,使用上述方法可以在此地製造出一個陸橋,且成本遠遠低於製造傳統大橋的成本。

  讓太平洋和大西洋再度攜手

  不可行性:5星

  好處:0星

  壞處:5星

  巴拿馬地峽位於墨西哥高原的東南,狹窄的陸地呈西北—東南走向,連接著北美與南美大陸,兩側分別瀕臨太平洋和大西洋的墨西哥灣、加勒比海。巴拿馬地峽原是一條狹長的谷地,阻礙了南、北美大陸之間動植物群的相互交流。後來,隨著板塊運動的影響,南極孤立,洋流的改變,古地中海消失,阻礙了海洋的徑向交換。當北極接近海面冰流及格陵蘭冰流形成後,巴拿馬地峽閉合,南北美大陸連成一片,由此造成兩洲之間動物的交流,同時也阻止了大西洋與太平洋的溝通。

  有科學家提議,利用核爆炸炸掉巴拿馬地峽,可以讓太平洋和大西洋再度攜手。隨著土地的不斷流失,曾經在赤道附近流轉的洋流將再次啟程,圍繞附近的洋流流轉,並且穩定氣候。

  但這一想法在巴拿馬不可能受歡迎,而且,有氣候專家認為,這個300萬年前形成的縫隙的閉合迫使位於熱帶大西洋的溫水向北流動,增加了北極圈的濕度和降雨並導致北部冰層的形成。如果以核武器炸掉這個地峽將導致格陵蘭島的冰層加速流失。

  儘管上述各個工程都面對著運量、資金、安全等方面的諸多質疑,但其實,放眼世界,很多目前已經建成的大工程都曾飽受爭議,歷經坎坷。比如,歐洲人直到1994年才完成建好英吉利海峽隧道的“兩個多世紀的理想”;擁有“世界之最”的日本青函隧道修了20多年;俄羅斯人修白令海峽隧道的“百年夢想”至今還沒有眉目;南韓人連接韓日中三國隧道的設想也越來越不現實;針對尼加拉瓜大運河的建設,巴拿馬運河管理局負責人豪爾赫·吉哈也曾公開説,開鑿尼加拉瓜運河的地質狀況比開鑿巴拿馬運河要複雜得多。

  不管成功還是失敗,這些大工程都是人類最新思想和科技的集大成者,對人類未來的發展將産生巨大的影響。

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