2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-10-09
  (一)美国政府拨款2400万美元,支持海洋除碳研究
  9月7日,美国政府宣布拨款2400万美元支持海洋除碳研究项目,以应对气候危机。美国商务部出资1400万,资助10个项目,承接机构包括美国斯克里普斯海洋学研究所、伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)、夏威夷大学、美国地质调查局等。此外,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)配套1000万美元,支持其下设的2个研究项目,以及美国能源部、海军研究办公室等机构承担的5个项目。本次拨款是美国《通胀削减法案》通过以来对气候变化研究最大的一次资助。
  (二)北极大学发布文献计量分析报告,2016年以来北极地区研究活跃度不断提高
  北极大学是一个由北极圈内高校和研究院组成的国际学术组织,主要理事机构位于芬兰。9月,北极大学发布《北极研究趋势报告(2016—2022)》,指出自2016年以来,北极研究活跃度不断提高。报告通过文献计量方法对全球北极相关文献进行统计分析,显示2016—2022年间,全球北极研究文献数量增长了22%,超过36%的文献和专著由多国作者合作完成,自然科学为主要研究方向。其中,气候变化、自然资源开发、绿色能源、土著居民社会福利和健康等领域的研究量增长最快,文献学术影响力最强;工程和技术领域的发展则仍处于较低水平。
  (三)德国“极星号”调查船抵达北极点,研究海冰消融对全球海洋系统的影响
  9月8日,经过5周的航行,德国“极星号”调查船抵达北极点,这是该船42年航行历史中第7次到达北极点。此次调查是德国主导的国际北极调查计划中的年度观测任务,旨在监测海冰消融程度,研究海冰消融对整个海洋系统的影响。本次调查已取得丰硕成果,包括部署了大量浮标和自主监测仪、利用直升机测量了海冰厚度、钻取了大量海冰冰心、新发现了一座2500米高且生物富集的大型海山等。德国“极星号”调查船长118米,总吨位12614,可搭载124人。
  (四)德国研发AUV快速冰穿透和冰下勘探技术,计划2026年南极海试
  近期,德国“快速冰穿透和冰下勘探技术”项目启动第2期融资,德国政府为主要投资方。该项目总投资268万欧元(约合2080万元人民币),旨在研发一种用于冰下勘探的自主潜航器系统。冰下勘探一直是极地研究的技术难点,不来梅大学领导的研究团队设计了一款微型AUV及其配套收发器。微型AUV长50厘米,直径10厘米,其特殊的探头可熔融并穿透冰层,到达冰下开展勘探;配套收发器可为AUV充电及存储数据。项目计划于2026年在南极进行验收海试,实现AUV在100米厚的冰层下工作。
  (五)美国国家海洋和大气管理局(NOAA)与海洋数字咨询企业签署合同,支撑海洋调查工作
  9月7日,NOAA与美国海洋数字咨询企业“海洋电力技术”(OPT)签署不定期交付-无限定数量(IDIQ)服务合同,期限3年。OPT将为NOAA提供无人海事系统服务,支撑NOAA海洋生物资源调查研究、海洋和气象观测以及海洋基础调查等工作。IDIQ合同允许供应商在合同期内提供不限数量的服务,服务起止时间根据实际需求决定。OPT成立于1984年,长期为美国国防安全、石油天然气等领域提供解决方案,并通过其全资子公司提供水上无人艇等海洋机器人服务。
  (六)20世纪50年代以来,人类活动和火山爆发产生的温室气体驱动了热带大西洋地区的气候变化
  最近数十年间,热带大西洋地区的海表温度、飓风数量、西非地区的降雨量都发生了显著变化,已有研究认为这些变化是由气候系统内部的自然循环(如大西洋经向翻转环流)所驱动,但由于不同气候模型所得出的结论差异较大,且与实际观测结果也存在差异性,所以此观点至今仍然存在争议。美国迈阿密大学的学者使用一种数据集合模拟技术,将全球400多个气候模型进行整合分析,以研究气候变化趋势。研究发现,自20世纪50年代以来,人类活动和火山爆发产生的温室气体增加是影响大西洋热带地区温度变化的主要驱动因素。温室气体增加进一步引起大西洋飓风活动频率增加和西非地区降雨减少,导致了埃塞俄比亚在1980年代初发生干旱灾害和粮食短缺危机。研究人员推测,由于温室气体造成的气候变暖仍在加剧,大西洋的飓风发生频率和强度直到21世纪中叶都将持续受此影响。相关成果发表于《自然》(Nature)。
  文献来源:He, C., Clement, A.C., Kramer, S.M. et al. Tropical Atlantic multidecadal variability is dominated by external forcing. Nature (2023).
  (七)南极布伦特冰架在巨型冰山崩塌后与海底分离,加速向海移动
  布伦特冰架是南极洲最大的冰架之一。2023年1月22日,此冰架上一座面积为1500平方公里、名为A-81的冰山发生崩解。英国南极调查局(BAS)的学者应用卫星遥感技术和部署在冰架上的GPS设备,对布伦特冰架进行密切监测,发现A-81冰山崩解后,冰架的移动速度增加了10倍。在今年6月底发生的一次小规模冰山崩解后,冰架向海移动速度又增加了3倍,达到4米/天。研究人员认为,A-81冰山崩解后,布伦特冰架与海底分离,导致冰架北侧区域对冰架的支撑作用减小,造成冰架加速向海移动。研究人员将持续监测布伦特冰架,探究其何时再次与海底接触。相关成果发表于《冰冻圈》(The Cryosphere)。
  文献来源:Oliver J. Marsh et al, Brief Communication: Rapid acceleration of the Brunt Ice Shelf after calving of iceberg A-81, The Cryosphere (2023).
  (八)汤加海底火山喷发产生破坏性火山碎屑流,威胁海底电缆安全
  陆地火山喷发通常产生一种炙热且快速流动的火山碎屑流,主要由气体、火山灰和碎屑物质组成,其进入海洋时可能引发多种地质灾害。对于海底火山喷发所产生碎屑流的海洋地质灾害效应,目前仍然缺乏研究。英国国家海洋学中心(NOC)的学者基于2022年1月汤加海底火山喷发的观测数据,探讨了海底火山碎屑流的地质灾害影响。研究表明,汤加海底火山的喷发物在陡峭的水下斜坡上迅速堆积,最终形成了极快速(122 km/h)、长距离搬运(>100 km)的海底火山碎屑流,其流速比地震、洪水或飓风引发的碎屑流更快,可瞬间大规模破坏海底电缆设施。此外,由火山碎屑流冲刷形成的沟壑与火山周边的冲沟形态吻合,据此可通过海底地形变化识别火山碎屑流的形态特征。相关成果近期发表于《科学》(Science)。
  文献来源:Rebecca Williams,Pete Rowley,Anatomy of a volcanic eruption undersea, Science, 381, 6662, (1046-1047), (2023).
  (九)澳大利亚大堡礁周边水域污染物并非来源于陆地,而是海洋自生
  大堡礁是世界上最大的珊瑚礁生态系统,纵贯澳大利亚的东北沿岸。由于全球(如气候变化)和区域(如陆地径流)过程的影响,大量污染物进入大堡礁周边水域,导致珊瑚白化现象加剧。澳大利亚格里菲斯大学的学者采集了大堡礁周边河流、泻湖的水样及河口、近岸的沉积物样品,通过地球化学及生物学分析,探讨了大堡礁周边污染物的来源。研究发现,陆源悬浮颗粒物在向海洋扩散前,大部分已经在河口的河海混合区降解。而大堡礁海水中的有机悬浮颗粒物的化学组成与海洋浮游植物产生的悬浮颗粒物的化学组成一致,说明大堡礁周边水域的污染物来源于海洋浮游植物产生的悬浮颗粒物,并非在陆上形成。该研究对于制定更有针对性的水质改善措施具有重要意义,成果近期发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Bahadori, M., Chen, C., Lewis, S. et al. The origin of suspended particulate matter in the Great Barrier Reef. Nat Commun 14, 5629 (2023).
  (十)葡萄牙海岸带开挖探槽,直观揭示公元1775年海啸形成的沉积层特征
  公元1775年,葡萄牙里斯本近海发生9.0级大地震,罹难人数达到了约10万人,成为人类历史上最致命的地震灾害之一。此次地震引发的巨大海啸在伊比利亚半岛沿海多处海域都有沉积纪录,在大洋钻探岩心中也有反映,但对海啸沉积物的整体特征认识仍然不足。为此,德国亚琛工业大学的学者在葡萄牙海岸开挖了一个1米深的探槽,直接观测与此次海啸相关的沉积物特征。观察发现,陆源粉质粘土层(代表平静沉积)中包含一层独特的砂质层,连续性极好并含有有孔虫等来自海洋的混合物,且多种生物地球化学指标均与上下粉质粘土层不同。综合沉积层古生物年代推断,砂质层可能代表了1775年海啸发生引起的高能运动。该研究利用探槽从一个剖面来观察海啸沉积物层,与钻孔相比更加直观,可广泛应用于相关研究。成果发表于《大陆架研究》(Continental Shelf Research)。
  文献来源:Bellanova P, Feist L, Mathes-Schmidt M, et al. Small-scaled variations in the 1755 CE tsunami deposits–Observations from a sedimentological trench[J]. Continental Shelf Research, 2023: 105097
广州海洋局海洋战略研究所(转载请注明出处)

 

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