2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-07-27
  (一)国际海底管理局(ISA)第28届理事会第二期会议召开,深海采矿法能否出台成为焦点
  7月10日,ISA第28届理事会第二期会议开幕,本次会议重点讨论内容为即将出台的“深海矿产资源开发规章”相关问题。联合国海洋法框架下的深海采矿法能否出台?如何对深海采矿的环境问题做出解释?ISA是否会临时批准TMC的深海采矿申请?上述焦点问题使此次会议备受关注。针对深海采矿有关的财务模式和收费/收税问题,按价值计费(从价模型)和按利润计费(从利模型)两种模式成为各方争论焦点。
  此次会议时间是ISA回复加拿大金属公司(TMC)深海采矿申请的最后期限。2021年7月, TMC联合太平洋岛国瑙鲁向ISA递交了深海采矿申请书。根据法规,ISA必须在收到申请书两年后“考虑并临时批准”申请。
  (二)美国海洋和大气管理局(NOAA)与法国海洋开发研究院(Ifremer)续签合作协议,确定三大合作主题
  7月, NOAA与Ifremer续签合作协议,确定未来五年围绕三大主题开展合作,三大主题包括沿海海洋生态系统研究、气候和海洋观测系统研究、深海探索。此外,双方协商调整各自船队的活动时间和安排合作航次,以便更好地共享海洋数据。美、法两大海洋机构自1970年代以来成为学术交流和科学家培养方面的重要合作伙伴,此次新协议扩大了合作范围。
  (三)英国与荷兰续签南极长期科学合作协议,共享南极基础设施
  7月,英国南极调查局与荷兰极地计划续签南极长期科学合作协议。根据协议,荷兰科学家可利用英国南极科考站及相关实验设施、试验平台(飞机、小型研究船等,但不含“大卫·阿滕伯勒号”破冰船)等开展研究,英国科学家可充分参与荷兰的南极科研项目,合作促进科学成果产出。双方提出要开展具有南极特色的科学研究,包括气候变化和地球系统、生态系统动力学两大主题。英、荷南极合作协议始于2004年,近二十年间不断扩大合作范围,加强合作深度。
  (荷兰极地计划:荷兰科学研究委员会(NWO)设立的非实体组织,负责荷兰极地科学研究相关事务)
  (四)德国调查船启航大西洋雷克雅内斯洋脊,将使用海底钻机进行钻探
  德国不来梅大学海洋环境研究中心(MARUM)“玛利亚·梅里安”号调查船于7月8日启航,赴大西洋雷克雅内斯洋脊开展调查。航次计划利用船载海底钻机钻取完整沉积序列,并钻入洋中脊上层洋壳,安装原位钻孔观测系统,长期记录年轻洋壳深部流体活动以揭示流体物质循环过程。此项目由MARUM海底创新团队及德国海洋研究联盟支持,已于去年对研究区附近沉积盆地开展先期调查。“玛利亚·梅里安”号调查船于2006年入列,船长95米,总吨位5573,可搭乘40人(含20名科学家),其搭载的海底钻机可获取海底以下80米的沉积物/岩石样。
  (五)韩国三星重工开发水下辐射噪声精确分析技术,推动商船降噪技术应用
  7月11日,韩国三星重工宣布已成功开发了一种水下船舶辐射噪声精确分析技术,并首次应用于商船。该公司在一艘装载量为17.4万立方米的大型液化天然气(LNG)运输船上开展技术试验,通过声纳获取船舶航行时的声波信号,解析水中噪声的强度、方向等参数,确定噪声源和频谱。这一技术有望应用于造船业和航运业,通过分析船舶噪声产生原因,调整航行速度、吃水深度等方法减少噪声污染。目前,国际海事组织正讨论制定水下辐射噪声相关法规,因此船舶降噪技术将越来越受到重视。
  (六)大洋钻探研究揭示,中新世暖期热带太平洋东部含氧量充足
  海洋缺氧区(ODZ)是指海水中溶解氧浓度长期低于0.5毫克/升的水区,通常位于200–700米水深区域。近几十年来,受气候变暖影响,海洋含氧量不断下降,已有研究显示ODZ正显著扩大。然而,对于地质历史时期 ODZ的范围演变与气候变化间的联系仍缺乏清晰认识。美国新泽西州立大学的学者分别基于东、西太平洋ODP 845和872站位的岩心沉积物,通过测定浮游有孔虫碘/钙(I/Ca)比值和N同位素(δ15N)组成,重建了中新世阶段(约17–11 Ma)的太平洋ODZ范围演变历史。研究表明,在中新世暖期,东太平洋赤道海域的溶解氧含量超过了10毫克/升,即该海域未出现ODZ显著扩大现象。结合古温度重建结果及数值模拟,该研究认为,此时期赤道太平洋信风减弱,海洋上升流减少,造成ODZ分布在相对更深的水体中,表明东太平洋表层的含氧量相对较高。这一研究揭示了温暖气候如何影响海洋溶解氧含量,预示着未来气候变暖可能会使目前ODZ扩大的趋势终止甚至逆转。相关研究发表于《自然》(Nature)。
  文献来源:Hess, A.V., Auderset, A., Rosenthal, Y. et al. A well-oxygenated eastern tropical Pacific during the warm Miocene. Nature (2023).
  (七)厄尔尼诺事件对全球经济增长造成负面影响,并将持续数年
  全球气候变化可能正提高厄尔尼诺事件发生的频率和强度,破坏社会经济稳定。美国达特茅斯大学学者提出,一次厄尔尼诺事件会对全球经济增长产生长期负面影响,造成数万亿美元的经济损失。研究人员对1982—1983年、1997—1998年发生的两次厄尔尼诺事件及其后几十年的经济活动进行了统计学和经济模型研究,表明事件发生后的5年中,全球经济分别损失了4.1万亿和5.7万亿美元,其中大部分由落后的热带国家承受。研究人员预测,即使世界各国按期兑现碳中和承诺,21世纪由厄尔尼诺事件间接造成的经济损失仍将高达84万亿美元。其中,仅2023年正在发生的中等强度厄尔尼诺事件就将导致到2029年全球经济共计损失3万亿美元。如果发生高强度厄尔尼诺事件,其影响将持续长达14年。研究人员指出,缓解气候变化,提高全球对厄尔尼诺事件的预测水平和适应能力具有重大的经济意义。相关成果发表于《科学》(Science)。
  文献来源:Callahan C W, Mankin J S. Persistent effect of El Niño on global economic growth[J]. Science, 2023, 380(6649): 1064-1069.
  (八)河流pH值对河口溶解微量元素通量有显著影响,低pH值河流的影响更大
  亚马逊河的径流量占全球淡水径流量的20%,携带大量营养盐、有机质及微量金属元素输入到大西洋,显著提高沿岸生物生产力。已有研究认为,亚马逊河输出的悬浮颗粒物部分溶解,构成其河口微量金属来源,但是该观点仍未得到证实。德国亥姆霍兹海洋研究中心的学者对亚马逊河河口水体及悬浮颗粒物进行了钕(Nd)、铪(Hf)元素含量测量,探讨了亚马逊河物质输入对大西洋微量元素的贡献。结果表明,河口水体中的溶解态微量金属并不是由河口悬浮颗粒物溶解释放而来,而是来自附近另一条具有低pH值的帕拉河。据估算,帕拉河输入的微量金属占亚马逊河口微量金属的45%~100%。本研究强调了河流pH值对河口溶解微量元素通量有显著影响,低pH值的河流影响更大。相关研究近期发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Xu, A., Hathorne, E., Laukert, G. et al. Overlooked riverine contributions of dissolved neodymium and hafnium to the Amazon estuary and oceans. Nat Commun 14, 4156 (2023).
  (九)通过磁异常数据反演,表明南大西洋海底高原形成于海底扩张时期的岩浆加积
  瓦尔迪维亚海底高原位于南大西洋近西非海域,形成于晚白垩纪,前人研究认为其形成与大西洋中脊的热点火山活动相关,但是具体演化过程尚不清楚。美国休斯顿大学学者收集了1963—2019年在该区域采集的磁异常数据,运用反演手段得到了磁异常模型。模型显示,该海底高原形成于磁异常条带C34n (约83.7 Ma)到C33r (79.9 Ma)之间的海底扩张时期,持续时间约为4Ma;其形成年龄由东向西越来越年轻,而非传统热点模型提出的年龄沿南北向发生变化;该高原的地壳是由海底扩张导致岩浆横向加积而成,而非火山作用导致的岩浆流垂直堆积所形成。本研究从磁异常的角度解读了海底高原的形成过程,相关成果发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)。
  文献来源:Thoram, S., Sager, W. W., Gaastra, K., Ti。koo, S. M., Carvallo, C., Avery, A., et al. (2023). Nature and origin of magnetic lineations within Valdivia Bank: Ocean plateau formation by complex seafloor spreading. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103415.
  (十)高精度海底测绘,发现北美西海岸蒙特利海底峡谷上游形态受浊流影响较大
  海底浊流是由悬浮沉积物和海水混合而成的高密度流,可将大量营养物质和有机碳带到深海,提高生物生产力,但是也存在破坏海底管道和电缆的风险,其影响和经济价值需要具体评估。蒙特利海底峡谷是北美西海岸最大的海底峡谷之一,呈弯曲长条状,底部有强烈的浊流和内潮活动。美国蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)学者沿蒙特利海底峡谷轴部进行了超高分辨率的海底测绘,并对海底进行了为期18个月的长期观测,以探究浊流对该峡谷地形地貌的影响。研究发现,浊流流动速率为0.9~3.3m/s,所携带沉积物可覆盖整个峡谷底部,填充了内潮对海床侵蚀形成的波纹。峡谷上游受浊流影响较大,地形地貌发生显著改变;峡谷下游沉积物粒度较大,并分布有较大石块,表明浊流难以触及该区域,可能与峡谷整体弯曲形态相关。相关成果发表于《地球物理研究杂志:地球表面》(Journal of Geophysical Research: Earth Surface)。
  文献来源:M. Wolfson‐Schwehr et al, Time‐Lapse Seafloor Surveys Reveal How Turbidity Currents and Internal Tides in Monterey Canyon Interact With the Seabed at Centimeter‐Scale, Journal of Geophysical Research: Earth Surface (2023).
广州海洋局海洋战略研究所(转载请注明出处)

 

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