2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-06-14
  (一)联合国秘书长为世界海洋日致辞,呼吁持续保护和利用海洋
  联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯为世界海洋日致辞。他指出,人为引起的气候变化正扰乱全球天气模式和洋流系统,改变海洋生态系统;过度捕捞、开发和海洋酸化正破坏海洋发展的可持续性,人造化学品、塑料等正严重污染沿海生态。他表示,联合国提出2030年管理、保护30%海域目标(3030目标),通过了《公海生物多样性条约》《渔业补贴协定》《终止塑料污染决议》等文件,大力促进保护和可持续利用海洋。全球应继续推动联合国主导框架下的海洋行动,把海洋放在发展的首位。
  (二)美国重申“环印度洋区域合作联盟”伙伴关系
  美国政府重新申明与“环印度洋区域合作联盟”之间的伙伴关系,表示将在气候适应、海洋保护、粮食安全和全球健康等四大领域全面加强合作。“环印度洋区域合作联盟”是印度洋沿岸国家所组成的政府间交流合作组织,成立于1999年,目前有南非、印度、澳大利亚等23个成员国,另有美国、日本、中国等10个对话伙伴国。美国称在2021和2022财年共向印度洋地区投资数十亿美元,支持太阳能发电、粮食安全保障和援助、卫生健康援助、海上安全保障和海洋健康等领域的发展。此外,美国还邀请西印度洋地区国家参加由美国主导海上军事演习,声称可维护区域安全。
  (三)多国相继与西南太平洋岛国举办峰会,推进区域战略部署
  5月22日,印度总理访问巴布亚新几内亚,主持召开已中断了8年的印度-太平洋岛国峰会。印度表示,将积极推进与太平洋岛国在海洋与气候变化领域合作,启动设于斐济的可持续沿海与海洋研究所,邀请南太平洋岛国加入国际太阳能联盟和抗灾基础设施联盟。印度还提出12项深化与太平洋岛国合作的行动计划,突出印度在该区域的地位。
  5月29日,韩国在首尔召开首届韩国-太平洋岛国峰会,协商在海洋、气候、能源、网络等领域建立全面安全合作关系。韩国承诺加大对太平洋岛国经济发展的支持力度,至2027年将援助规模翻倍,达到每年3990万美元。
  近年来,中、美、澳等国相继加深与太平洋岛国合作。2022年,中国与所罗门群岛签署安全合作框架协议,美国随后召开首届美国-太平洋岛国峰会。今年初,美国设立所罗门群岛大使馆,并计划在汤加、基里巴斯和瓦努阿图首次设立大使馆。今年5月,美国延长与密克罗尼西亚一个20年的军事协议,并将与巴布亚新几内亚达成新的防务协议,在中太平洋扩大军事部署,计划在下半年召开第二届美国-太平洋岛国峰会。同样在5月,澳大利亚公布了一项为期5年共13亿美元的预算,增加对太平洋岛国的援助,扩大其移民规模,增强其国防能力。迄今,中国、美国、日本、法国、印度和韩国都与太平洋岛国举办过峰会,加速在南太地区的战略部署。
  (四)美国宇航局(NASA)运用全球导航卫星监测海啸,完善海啸预警机制
  NASA喷气推进实验室研发了一种使用全球导航卫星系统(GNSS)从大气层顶端监测海啸的技术。海啸发生时,海平面的高度变化会挤压上方空气,被挤压的空气以低频声波和重力波的形式在几分钟内就可扩散到达大气层顶端,与带电粒子碰撞使导航卫星周围空间的信号扭曲,从而被卫星监测到。据此原理,专家们可通过GNSS卫星链对大气层顶端信号进行近乎实时观测和解析,最快可在10分钟内监测到海啸的发生,提前1小时发出预警。此方法有效解决了传统上依靠地震仪、海洋浮标和潮汐计难以对大片海域实施海啸监测的问题。
  (五)海脊地形影响南极阿蒙森海的深水环流,加剧冰川融化
  温暖的南极环极深水(CDW)从大陆架向冰川流动,造成冰川底部融化。松岛冰川和思韦茨冰川位于南极阿蒙森海,其融化流失速度比其他冰川快,个中缘由尚不清楚。英国剑桥大学学者应用精确的水深数据和洋流观测数据建立一个理想化的环流模型,探讨阿蒙森海海底地形对热量传输过程的影响。研究发现,阿蒙森海东部有一条NE-SW向海脊,阻挡了东边别林斯豪森海的寒冷海水直接流入,从而形成了一支深海环流和一支东向暗流,导致对大陆架海域的热量输送增加,促进冰川融化。如果没有这条海脊,东边寒冷海水长驱直入,阿蒙森海就会形成西向的深海环流,减少对大陆架的热量输送。相关研究成果发表于《地球物理研究杂志:海洋》(Journal of Geophysical Research: Oceans)。
  文献来源:Haigh, M., Holland, P. R., & Jenkins, A. (2023). The influence of bathymetry over heat transport onto the Amundsen Sea continental shelf. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128, e2022JC019460.
  (六)与其他海域相比,泰国湾和湄公河口的碳埋藏效率极低,而碳释放量相当,可能是大气的净碳源
  海洋颗粒有机碳(POC)主要分陆地(河流)输入和海洋自生两种来源,在沉降过程部分发生降解,部分在海底沉积埋藏。学者基于泰国湾和湄公河口来源于周边河流的表层沉积物,进行总有机碳含量及碳同位素分析,探讨热带边缘海有机质埋藏对全球碳循环的贡献。结果表明,研究区表层沉积物中的有机碳以海洋自生为主,陆地输入仅占~35%。而且,该海域输入的陆源有机质有75%~85%在沉降过程中已发生降解,最终埋藏的有机碳通量仅为12.5 gC m-2yr-1(每年单位面积的碳量),即只有极小部分陆源有机碳最终被沉积封存。对比全球其他边缘海,研究区的有机碳降解通量相当,但埋藏通量却低得多,表明这个热带边缘海的碳封存对缓冲大气CO2的贡献较小,反而是一个潜在的净碳来源。相关研究发表于《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta))。
  文献来源:Lin B, Liu Z, Zhao M, et al. Compositions and sources of sedimentary organic carbon on the tropical epicontinental sea[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2023.
  (七)分析海马冷泉的管状蠕虫钼同位素,揭示深海极端环境下的生物氮循环过程
  管状蠕虫是海底冷泉生态系统中最具代表性的宏生物,成年管状蠕虫缺乏功能性消化系统,其能量与物质需求完全依赖于共生的硫氧化细菌,双方形成共生体。目前,管状蠕虫对生命必需的氮元素的利用过程仍不清晰。学者以南海海马冷泉区发育的管状蠕虫为研究对象,分析钼(Mo)同位素,探讨其中的氮循环特征。研究表明,管状蠕虫外壳Mo同位素组成(δ98/95Mo)最低可达-4.59‰,是迄今所有发现天然物质的最低值(已知最低约为-4.0‰)。研究人员认为,管状蠕虫通过固氮作用或硝酸盐还原作用获取氮,过程中需利用一种含Mo的还原酶,其共生体会优先利用质量较轻的外壳Mo同位素(95Mo),由此造成极端偏低的δ98/95Mo值。该研究揭示了管状蠕虫氮循环过程的Mo同位素地球化学印记,为化石中管状蠕虫的识别提供了独特的地球化学视角,相关文章发表于《地质学》(Geology)。
  文献来源:Wang, X., Xu, T., Peckmann, J., et al., Molybdenum isotope signature of microbial nitrogen utilization in siboglinid tubeworms. Geology 2023.
  (八)前寒武纪海洋磷含量与氧含量无相关性,古海洋长期缺氧
  磷(P)元素是一种限制性营养元素,可控制海洋的生产力水平,从而调控海水含氧量。现代海洋中,P和氧气(O2)之间为负反馈关系,而地质历史时期P-O2之间的耦合关系并不清楚。学者建立了一种直接追踪古海洋P含量变化的新技术(CAP),重建了由前寒武纪向显生宙过渡时期生物演化的关键阶段—埃迪卡拉纪(635-539 Ma)古海洋溶解磷含量的演化历史。研究显示,埃迪卡拉纪的海洋P-O2并未无负反馈关系,与现代海洋中P-O2耦合关系截然不同。分析认为,埃迪卡拉纪P-O2解耦(无相关性)是因为当时海洋为广泛缺氧铁化环境,通过形成有机磷或蓝铁矿等持续移除海水中P元素所导致。该研究揭示了前寒武纪海洋在漫长时期处于缺氧状态的根本原因,对于研究地球宜居性和复杂生命演化规律有重要意义,成果发表于《自然》(Nature)。
  文献来源:Dodd M, Shi W, Li C, et al. Uncovering the Ediacaran phosphorus cycle[J]. Nature, 2023.
  (九)多学科数据联合研究,揭示大西洋中脊圣保罗转换断层区域的洋壳增生机制
  洋中脊是地球深部岩浆上涌形成新生洋壳的区域,但对于岩浆供应量较为贫乏的洋中脊区域,其洋壳增生机制尚不清楚。法国欧洲大学海洋研究所(IUEM)学者基于多波束水深数据、重力数据和岩石样品,探讨赤道大西洋中脊的圣保罗转换断层系统最南端的结构和演化过程。研究发现,该海域洋中脊两侧存在一系列由拆离断层剥露至海底的构造,从大洋核杂岩(约6 Ma)演变为剥露的下地壳和地幔,最老的拆离断层被新生的拆离断层反复切割,部分转移至洋中脊对面一侧。而板块边界的向西移动弥补因为拆离断层造成的结构不对称性,在洋中脊的两侧形成了体积大致相同的岩石圈。研究者认为,6 Ma以来该区域洋中脊岩浆供应量减少,拆离断层是洋壳增生的主要机制之一。相关成果发表于《地球化学,地球物理学,地球系统学》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)。
  文献来源:Vincent, C., Maia, M., Briais, A., Brunelli, D., Ligi, M., & Sichel, S. (2023). Evolution of a cold intra-transform ridge segment through oceanic core complex splitting and mantle exhumation, St. Paul transform system, Equatorial Atlantic. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 24, e2023GC010870.
  广州海洋局海洋战略研究所(转载请注明出处)

 

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