2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-06-25
  (一)全球研究理事会(GRC)召开年会,特别关注科研评价体系和气候变化研究
  近日,GRC第11届年会在荷兰海牙召开,来自63个国家/地区的175名代表参会,其中包括中国国家自然科学基金委代表。会议重点关注“如何奖励和认可科学家”和“气候变化研究”两大议题,认为当今科学界面临颠覆性科学成果产出放缓、年轻一代对科学事业失去兴趣、科学家夸大和依恋绩效指标、管理人员过于专注量化目标等问题。会议呼吁,未来需要加强全球合作,探索超越目前基于科学出版物指标(文章影响因子和引用次数等)的评价标准,建立更广泛、更全面的评价体系。此外,理事会成员就气候变化研究达成共识,强调多学科之间的协同研究和促进区域、人群平等,一些地区和人群由于社会经济发展不均衡而导致更易受气候变化影响,在实施项目资助过程中应充分考虑。
  GRC由美国国家科学基金会、德国科学基金会和中国国家自然科学基金委等11家机构发起,于2012年创立,成员机构所管理的资助资金占全球公立科研资助资金的75%。GRC目标是加强国家之间的沟通与合作,推动高质量科研数据和方法共享,建立支持全球科技界有效合作的机制等。
  (二)美国国家科学基金会(NSF)发文,阐述海洋科学行动计划
  近日,NSF海洋科学部、地球科学部专家撰文,阐述NSF在海洋科学方面的行动计划和路线图,将围绕联合国“海洋十年”开展工作:一是“海岸线与人”项目关注沿海地区人与自然和谐发展的解决方案;二是“融合加速器”项目关注蓝色经济与海洋数据网络融合,利用各类海洋网络促进海洋环境-资源与经济的可持续性互动。NSF还参与制定美国“海洋气候行动计划”,预见海洋-气候变化领域最紧迫的问题及解决方案。此外,NSF将与NOAA等机构紧密联系和分工合作,发挥各自优势来提出更广泛的气候变化解决方案。NSF还将进一步拓展海洋科学的边界和研究机制,支持科学界在“海洋十年”及更远的未来应对气候变化带来的挑战。
  (三)今年5月全球大气CO2浓度达数百万年来最高值,威胁海洋安全
  6月5日,NOAA和斯克里普斯海洋学研究所联合宣布,2023年5月全球大气CO2浓度达到424 ppm (CO2占比大气0.0424%),同比高出3 ppm,已高出工业革命前50%,为数百万年以来最高值。不断上升的大气CO2浓度对世界海洋构成了威胁,包括水温升高、海洋生态系统破坏、海平面上升和海洋酸化。此外,热浪、干旱、洪水、野火和风暴等极端气候会更加频繁。NOAA科学家表示,减排工作任重道远。斯克里普斯海洋学研究所自1958年起在夏威夷进行每日空气采样,该位置较少受到人类活动影响,能够反映北半球大气的平均状态。NOAA于1974年起进行同样测量,两个机构进行独立且互补的观测,保证了监测数据的可靠性。
  (四)地中海8国联合水下考古,发现三艘2000年前沉船
  联合国教科文组织(UNESCO)于6月8日召开新闻发布会,介绍2022年地中海水下考古成果。2022年8~9月,由阿尔及利亚、法国、意大利等地中海周边8国组成的水下考古队,搭乘法国Alfred Merlin号科考船,精细测量意大利和突尼斯沿海大陆架10平方公里海域的海底地形,结合ROV潜入海底观测,最终发现3艘沉船和大量文物,其中最古老的沉船已有2000年历史。UNESCO强调这是一次非常成功的文物保护行动,因为沉船位于领海之外,容易成为劫掠的目标,而现在受到了UNESCO法律保护,将与周边国家共同开发。Alfred Merlin号科考船隶属于法国文化部水下和海底考古研究所,专门服务于水下考古,2021年建成入列,船长46米,搭载一台2500米级ROV。
  (五)挪威企业推出新一代海浪监测传感器,用于海上风电场海况实时监测
  挪威海洋表面测量公司Miros近日推出了新型传感器WaveFusion TM,用于海上风电场开发和海况监测。这是Miros公司新一代海浪雷达系列的首款设备,可对风力涡轮机周围最多13个点进行高精度海浪实时监测,最远可至涡轮机外200米,能够在1~30秒内准确测量所有的定向波和非定向波。结合智能处理算法,使监测数据的可靠性和丰富性更高,有助于运营方实时掌握风电场海况,降低风险和能耗。Miros成立于1984年,生产环境监测传感器和集成系统,应用于海浪、海流观测以及海上漏油监测。
  (六)多学科数据联合处理,揭示波罗的海盆地油气泄漏过程
  北欧波罗的海盆地含有众多古生代油气储层,且这些油气正在泄漏中。德国亥姆霍兹海洋研究中心学者运用多波束数据、二维地震数据和钻井资料,对波罗的海中部哥特兰盆地志留系和泥盆系地层的油气储集运移系统进行分析,发现地层内存在许多小尺度的裂缝。油气在封闭层下方通过这些裂缝平行运移和向上倾斜运移,穿过封闭层和凹陷到达海底表面泄漏进入海水中。油气的总体运移趋势以向上倾斜为主,从波罗的海东南部古生代储层运移到西北部哥特兰盆地,主要受古生界地层控制。此外,研究人员认为,冰山崩塌可能会导致海底浅表沉积层产生小尺度裂缝,从而影响第四纪沉积层中的油气泄漏。该研究揭示了波罗的海盆地油气从储层到海底泄漏之间的运移过程,也为将来碳封存选址提供重要参考,相关成果发表于《地球与空间科学》(Earth and Space Science)。
  文献来源:Warwel, A., Hübscher, C., Hartge, M., Artschwager, M., Schäfer, W., Preine, J., et al. (2023). The Paleozoic hydrocarbon system in the Gotland Basin (central Baltic Sea) leaks. Earth and Space Science, 10, e2023EA002883.
  (七)OBS数据分析,揭示南大西洋特里斯坦达库尼亚群岛周边的海洋环境地震噪声特征
  环境地震噪声是无处不在的低振幅背景信号,全球地震台站都有记录,而微震是其中最强的部分,由海洋波浪产生。运用在南大西洋特里斯坦达库尼亚群岛周围布设的20台海底地震仪(OBS)和岛上2个地震台所记录的数据,学者分析该群岛的环境噪声来源。研究发现,此海域初级微震(海浪和涌浪产生的低频地震波)较少,次生微震(海浪在海岸线、海洋底部反射和相互干涉而产生的高频地震波)较强,为环境噪声的主要来源。次生微震峰值周期短,推断以当地产生为主。此外,研究人员还在次生微震波形中观察到显著的经验格林函数规律,推测次生微震还存在较远的震源,可能位于东南太平洋深海盆。次生微震波在通过洋流和波浪传输过程中,受到德雷克海峡的阻断影响。相关成果发表于《地球物理研究杂志:固体地球》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth)。
  文献来源:Zhang, H., Schmidt-Aursch, M. C., Geissler, W. H., & Xing, J. (2023). Characteristics of the oceanic ambient seismic noise around Tristan da Cunha in the South Atlantic from OBS data. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128, e2022JB025884.
  (八)冷泉碳酸盐记录表明,末次冰盛期以来海水变暖引起冲绳海槽甲烷渗漏
  海底冷泉对全球碳循环有重要影响,但末次冰盛期(1.9万-2.6万年前)以来海洋变暖导致海底甲烷渗漏的假说仍未得到充分验证。海底冷泉附近的自生碳酸盐(冷泉碳酸盐)通常保存了甲烷渗漏的地质信息,可作为地质历史时期渗漏过程的研究载体。学者基于冲绳海槽中部的D1钻孔沉积物,对其冷泉碳酸盐进行了年代学研究,探讨了末次冰盛期以来全球变暖与海底甲烷渗漏间的联系。结果表明,研究区的冷泉碳酸盐形成于0.6万-1.4万年前,接近于该阶段底层水变暖及海底甲烷释放时间。冲绳海槽的天然气水合物稳定带相对较薄,导致热量由变暖的海水向下扩散触发水合物分解所需要的时间相对较短。该研究从冷泉碳酸盐年代学角度,为证实海洋变暖与甲烷渗漏间的联系提供了新证据,近期发表于《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)。
  文献来源:Li, A., Wu, N., Li, Q., Wang, Z., Wan, Y., Cai, F., et al. (2023). Methane seepage caused by gas hydrate dissociation in the Mid-Okinawa Trough since the Last Glacial Maximum. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103375.
  (九)IODP记录揭示,大型火成岩省的玄武岩剥蚀增强,导致白垩纪早期气候保持稳定
  凡蓝今维赛特事件(Valanginian Weissert Event,VWE,1.345亿年前)是发生在白垩纪早期的一次重大碳循环扰动事件,即剧烈火山活动向海洋-大气释放大量温室气体,导致环境发生重大转变。VWE被认为与巴拉那-伊滕德卡大型火成岩省(LIP)(今巴西、巴拉圭之间和纳米比亚、安哥拉之间)形成有关。然而,不同于中生代其他碳循环扰动事件,VWE并未表现出显著的气候变暖及海洋大范围缺氧。比利时布鲁塞尔自由大学学者基于大西洋DSDP大洋钻探岩心沉积物,利用锇(Os)同位素分析,首次探讨了VWE期间硅酸盐风化对当时气候演化的影响。研究表明,VWE初期出现了硅酸盐风化增强和陆地径流加大,其后LIP玄武岩剥蚀强度也随之增加。由于玄武岩的风化效率较高,LIP形成的大量新鲜玄武岩出露并受到风化剥蚀,这个过程不仅直接吸收了大气CO2,大量风化剥蚀产物向海输入也进一步提高了海洋生产力,增加海水含氧量,两者共同减缓了VWE期间的气候变暖过程。相关研究发表于《地质学》(Geology)。
  文献来源: L.M.E. Percival, E. Ownsworth, S.A. Robinson, D. Selby, S. Goderis, P. Claeys; Valanginian climate cooling and environmental change driven by Paraná-Etendeka basalt erosion. Geology 2023.
  (十)发现海底铍释放影响海洋铍平衡,有助于更准确估算大陆剥蚀强度
  近年来,海洋沉积物的铍(Be)同位素(10Be/9Be)被广泛应用于示踪大陆剥蚀的程度和速率,其原理在于10Be源自大气(仅存在地球表面),而9Be源自大陆。然而,由于9Be在陆地-海洋界面的传递过程不清晰,使Be同位素的应用仍存在不确定性。瑞士苏黎世联邦理工学院学者基于中国东海、北欧波罗的海、墨西哥大陆边缘及加利福尼亚大陆边缘的多个岩心沉积物,通过测定孔隙水的Be浓度,探讨成岩作用对海洋9Be通量的影响。研究表明,海底上覆海水代表了一个重要的海洋9Be源,即早期成岩作用导致原本被沉积物颗粒吸附并埋藏的9Be重新释放进入海水,可平衡海洋9Be收支,与河流输入相当甚至更高。这解释了此前海洋9Be不平衡的原因。此外,研究发现孔隙水中的9Be通量主要受到成岩作用相关过程(如颗粒物供给和锰-铁循环)控制,因此陆架区域具有相对更高的海底9Be通量。研究成果对于修正Be同位素模型及基于该模型估算大陆剥蚀速率具有重要意义,近期发表于《科学·进展》(Science Advance)。
  文献来源:Kai Deng et al. ,Dominance of benthic fluxes in the oceanic beryllium budget and implications for paleo-denudation records.Sci. Adv.9,eadg3702(2023).
广州海洋局海洋战略研究所(转载请注明出处)

 

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