海洋是地球的血液，它对维持地球的生态系统起着关键作用。海洋是人类赖以生存的资源宝库，也是地球上人类未充分勘察和了解的最后疆域。人类如何开发和利用海洋将对人类的未来产生重大影响。海洋的概观我们的未来取决于能否更好地了解和利用海洋。在地球上每一种生物为了存活都需要液体水。海洋能储存巨大热量，并把太阳能从赤道传送到两极，因此能保持地球温和的气候。海洋为自然生态系统提供服务。全球大部分光合作用由漂浮在海面上的微小植物完成。海洋为人类消费提供了廉价的高质量的蛋白质资源，大约20％的化石燃料来自大陆架。海洋还是主要的商业通道……。

到2025年，全球人口的75％将生活在沿海地区，人口的这种转移对海洋的“健康”将有巨大冲击。无数个沿海的居住区对近岸环境的危险灾害，像海平面上升、飓风、海啸、海洋污染和有害海藻猛烈繁殖更难防御。尽管人类依赖海洋，但是我们对海洋中还含有什么和它的功能为何正在崩溃都不清楚。虽然大面积的海洋勘察在一个多世纪以前就已开始，但是95％的海洋仍未勘察。

涉及海洋的仍未回答的五个基本问题是：什么引起了气候的急剧变化？海洋沉积记录已证明了温带地区的气候变动，研究人员认为仅是海流方向的改变就可如此急剧地改变气候，但是这种变动的触发机制目前还不清楚。什么限制了海洋生产能力？在很多陆地生态系统里，水和肥是限制因素。在海洋里，水当然不是限制因素。在某些海区可得到过剩的营养物，但是它们不被生长的植物所吸收。微量铁元素可能是限制因素，但是需要了解微量元素如何限制生产能力。人为地引入这些元素可能促进未来的食物链。保持怎样的捕捞水平可以获得持续的鱼产量？很显然，我们的捕获能力已超过了海洋生态系统的生产能力。在陆地上，很久以前我们放弃了通过猎杀野生动物为人类消费提供食品的活动。我们可以对海洋建立相似的模型，在不破坏海洋生态环境的条件下能使海洋生产能力成倍长。能从深海的热液系统经济地提取能源和原材料吗？海洋科学家们发现用热液能源代替燃烧生物质和化石燃料是有吸引力的解决方案。地球上的大多数热液系统位于海底的山脊系统。通过海洋地壳的热水流是一种未开发能源。它起着化学反应器的作用，它从火山岩中滤出矿物和在海底沉积高品位矿石。新技术将使我们获取这些资源。还有哪些维持生命的新路径等待发现？几十年前，我们相信光合作用是所有食物链的基础。后来在深海发现化学合成群落。这些群落形成的基本能量是细菌引起的硫化氢和甲烷的化学键的断裂而释放的能量。

研究人员目前已发现初级能源流的另一种形式：海面上高达20％的细菌靠原生的光泵存活，它跨越了光合作用，将太阳光直接转换成细胞能。随着我们对海洋的探险，我们可能发现其他新奇的群落。海洋学家在以前由于缺少低成本探索海洋的方法，在集中研究这些问题方面长期受到限制。现在，发展中的技术正基本上改变探索和观察海洋环境的方法，这将引起新知识的爆炸。随着我们获得更多的海洋知识，利用这些知识为人类的利益进一步管理和勘察海洋的紧迫感将加。为了未来健康的海洋系统，我们还应制订约束我们生活质量的政策。明天的海洋技术自“挑战者”探险以来，技术已不断取得进步。声纳使研究人员在不停船的条件下能更准确地、连续地显示海底的轮廓。现在用一只配备多束声纳系统的船就能测绘整个海洋的海底地带。为反潜作战而开发的监听装置已证明能用于监督海洋地震、火山喷发和海洋哺乳动物发