2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-08-31
  (一)美国召开“海洋科学十年”会议,探讨大洋科学钻探未来的规划
  8月2—3日,美国国家科学基金会(NSF)海洋科学部(OCE)召开“2025—2035海洋科学十年调研”会议,分内部和公开两部分。内部会议起草两份纲要,主题分别为“未来十年海洋科学研究重点”和“美国大洋钻探的未来发展”。公开会议邀请全球科学家参会(线上+线下),分3个议题:①大洋钻探的历史和现状;②畅想未来大洋钻探——高优先级科学问题;③畅想未来大洋钻探——设备与技术需求。OCE通过此次会议广泛征求专家的意见,就制定未来十年海洋科学规划向NSF提出建议。
  (二)“地球号”钻探船确定下一个IODP航次计划,于2024年9月在日本海沟钻探
  8月1日,日本“地球号”钻探船发布信息,将于2024年9月执行IODP 405航次,探索日本海沟海啸型地震的震后恢复过程。这是自2019年3月结束358航次后,“地球号”时隔5年再次执行IODP钻探航次。航次拟定两个钻探点,分别位于日本海沟两侧,水深接近7000米,计划钻深均为950米,将进行岩心采样、地球物理测井和温度测量。该航次有望获取俯冲断层和周围岩石的成分、结构、力学和流体性质等关键信息,有助于科学家充分解大地震发生后浅部断层的滑动条件和震后恢复过程,为评估全球地震和海啸风险提供更多的认识。
  (三)德国“流星号”调查船完成地中海科考,新发现三座海底火山
  8月5日,“流星号”抵达希腊比雷埃夫斯港,结束为期三周的地中海西西里海峡海底火山调查。本航次绘制了高分辨率海底地图,新发现了三座海底火山和一艘沉船残骸,采集了大量海水、生物和岩石样品,将用于研究伸展型被动大陆裂谷的火山活动,构建西西里海峡西部的构造和岩浆活动框架。西西里海峡从古至今都是地中海繁忙海道,在这一海域新发现了海山,表明人类对海底的认知仍然严重缺乏。“流星号”调查船长97米,总吨位4280,可搭乘30名船员和33名科学家。
  (四)美国斯克里普斯海洋学研究所的浮式仪器平台退役,曾发挥重要作用
  8月3日,美国斯克里普斯海洋学研究所的海上浮式仪器平台(FLIP)宣布退役。FLIP由斯克里普斯海洋物理实验室设计和建造,于1962年投入使用,长108米,配备了调查船常用的仪器设备,如海洋温盐深(CTD)系统、声呐系统、气象传感器、水质传感器、气体采样器、流速仪、水下摄像等设备,可根据特定的研究目标和任务搭载不同的设备组合。FLIP的特别之处在于它既可如一般调查船进行科考,也可垂直插入海水中工作,是进行水下观测和研究的理想平台。该平台曾在海洋气象学、地球物理学、物理海洋学等多个领域发挥重要作用。
  (五)美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)获联合国教科文组织颁发的“水下文化遗产最佳实践奖”
  UCSD  8月3日讯,联合国教科文组织为该校斯克里普斯海洋研究所和高通研究所,以及墨西哥国家人类学和历史研究所颁发了“水下文化遗产最佳实践奖”,表彰他们在保护水下文化遗址方面的贡献。这3个研究所曾对某水下洞穴中史前动物和古代人类骨架进行调查,利用水下摄影和3D扫描技术,采取交互式可视化方法,建立了该水下洞穴的数字孪生产品。通过这一创新性手段记录和保存水下考古数据,并对外共享,加强了水下文化遗产的保护和研究,是增强水下考古与学术界、政府和公众之间联系的重要桥梁。
  (六)认识夏威夷海底火山喷发历史,分析地幔柱岩浆演化规律
  卡玛(Kama ehuakanaloa)海底火山距夏威夷海岸35公里,山顶距海表975米。夏威夷大学的学者利用载人深潜器采获火山玄武岩,高精度测量其地球化学和同位素组成,建立该海底火山喷发的年龄模型,研究岩浆演化特点。分析结果显示,卡玛火山目前处于演化的早期阶段,在过去150年内至少喷发过5次。其岩浆演化具有两大特点,一是碱性玄武质岩浆完成长期演化转变为拉斑质岩浆,二是岩浆组分每1200年发生一次短期地球化学波动。与之相比,夏威夷热点正上方火山的岩浆演化速度更快,地球化学波动周期仅为200年。研究认为,卡玛火山的岩浆地球化学演化速度缓慢,可能与其位于热点边缘的特殊位置相关。相关成果发表于《地质》(Geology)。
  文献来源:Pietruszka A J, Garcia M O, Carlson R W, et al. Slow changes in lava chemistry at Kamaʻehuakanaloa linked to sluggish mantle upwelling on the margin of the Hawaiian plume[J]. Geology, 2023. 
  (七)浅水热液喷口释放大量温室气体,推动古新世-始新世全球变暖
  距今约5500万年前,大量岩浆上涌到达地表,促成欧洲和北美洲分离,大西洋由此诞生,格陵兰岛与欧洲大陆之间的北大西洋大火成岩省也在此阶段形成。同一时期,海洋和大气含碳量大幅升高,全球升温5~6℃,被称为古新世-始新世极热事件(PETM)。IODP  396航次在北大西洋深海古热液喷口进行钻探,获取岩心以还原PETM过程的细节。岩心分析表明,PETM发生前的一段时间,研究区海底大量热液喷口形成,气体大规模释放,喷口随后被硅藻土等沉积物填充。当时这些喷口位于浅水环境,所释放的气体可直接进入大气。科学家推测,大火成岩省岩浆上涌是热液喷口形成的主因,而浅水热液喷口释放的大量温室气体进一步推动了PETM。相关成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
  文献来源 Berndt C, Planke S, Alvarez Zarikian C A, et al. Shallow-water hydrothermal venting linked to the Palaeocene–Eocene Thermal Maximum[J]. Nature Geoscience, 2023: 1-7.
  (八)浅海陆架多项证据揭示,始新世-渐新世气候转折初期,海平面显著下降
  发生于3400万年前的始新世-渐新世气候转折(E/O转折)是新生代气候演化中的重要事件,它以全球性降温为特征,并伴随着南极大陆冰盖出现及海平面大幅下降。然而,已有海平面变化记录多源自深海沉积记录,且存在不确定性。英国伯明翰大学的学者利用美国古密西西比河湾内钻取的沉积物,基于孢粉学、微体古生物学、无机地球化学、有机地球化学等多种指标,从浅海陆架的角度约束了E/O转折期的海平面变化。研究表明,在E/O转折最初期,即深海碳酸盐发生溶解及浮游植物群落灭绝时期,发生了显著的海平面下降。这一过程导致边缘海陆架区域大面积暴露并遭受剥蚀,大陆来源有机质向海输入增加,进而驱动了海洋生产力增加及深海碳酸盐溶解,对全球气候变冷起到了短暂的负反馈作用。相关成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Mota M D L, Jones T D, Sulaiman N, et al. Multi-proxy evidence for sea level fall at the onset of the Eocene-Oligocene transition[J]. Nature Communications, 2023.
  (九)基底隆起导致胡安德富卡板块热量散发,影响俯冲时的地热状态
  板块俯冲时,温度对断层摩擦、地幔楔水化和熔体生成等过程都有关键影响,确定温度变化对研究俯冲过程具有重要意义。卡斯卡迪亚俯冲带位于太平洋东部,其俯冲速率和俯冲角度都已得到了较好的确认,但其西侧胡安德富卡板块在俯冲前缘区域的地热状态目前尚不清楚。美国新墨西哥理工大学的学者对胡安德富卡板块的热通量进行了测量和分析。测量发现,洋壳顶部玄武岩质层中热液循环十分活跃,导致洋壳顶部的温度分布十分均匀。洋壳上方发育低渗透性沉积物层,阻止了洋壳热量向上散失。在一些区域,基底隆起穿透了低渗透性沉积物层,进入高渗透性砂质沉积物中,使得洋壳热量通过基底隆起向上散发,进而影响了整个俯冲板块的温度。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:Norvell, B., Kyritz, T., Spinelli, G. A., Harris, R. N., Dickerson, K., Tréhu, A. M., et al. (2023). Thermally significant fluid seepage through thick sediment on the Juan de Fuca plate entering the Cascadia subduction zone. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 24, e2023GC010868.
广州海洋局海洋战略研究所(转载请注明出处)

 

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