2022年07月07日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2023-10-12
  (一)联合国“公海条约”开放签署,将推动公海生物多样性保护和实现“3030目标”
  9月20日,联合国《<联合国海洋法公约>下国家管辖范围以外区域海洋生物多样性的养护和可持续利用协定》(亦称“公海条约”)正式开放签署,包括中国在内的近70个国家在开放签署首日即在联合国总部签署这一重要法律文件。“公海条约”包括海洋遗传资源获取和分享、海洋保护区设立、环境影响评价、治理能力建设和海洋技术转让等内容,旨在为全球海洋治理进一步建章立制。“公海条约”谈判于2004年开始,历经近20年后,于2023年3月由近200个国家的代表一致通过,将在60个以上国家正式签署的120天后生效实施。“公海条约”的一个重要目标是到2030年在30%的海域建立海洋保护区(MPA),强制保护公海生物多样性(简称“3030目标”)。
  (二)欧洲和日本联合成立大洋钻探科学办公室,将在2025年启动新一轮大洋钻探计划IODP3
  欧洲大洋钻探联盟(ECORD)和日本于2021年秋季达成合作意向,今年4月宣布将在2025年1月1日计划启动新一轮国际大洋钻探计划IODP3(IODP三次方)。目前,IODP3各项工作有序推进,计划建立全新的信息化系统来支撑未来的大洋钻探。近日,IODP3成立科学办公室,设置一名主任或两名联合主任和3~5名全职工作人员。科学办公室主要任务为:①设计、开发和维护IODP3网站、钻探数据库管理系统及成果发布系统。②为科学评估小组和平台管理委员会提供后勤支持。③收集和分析IODP3数据和指标,提出进一步促进大洋钻探可持续发展的措施。④负责IODP3每一次钻探活动的信息发布。
  (三)NOAA获资8200万美元,以保护濒危北大西洋露脊鲸
  9月18日,美国商务部宣布向美国国家海洋和大气管理局(NOAA)拨款8200万美元,以保护濒临灭绝的北大西洋露脊鲸。北大西洋露脊鲸是世界上最濒危的鲸鱼之一,现存数量不到350头,其中繁殖活跃的雄性不到70头,其主要威胁来源于渔具纠缠和船只撞击。NOAA将在未来3年内开展4个方面工作:①3580万美元用于研发监测鲸鱼分布的声学和卫星遥感系统。②2010万美元用于研发船舶检测和规避鲸鱼撞击风险的技术。③1790万美元用于研发可探测渔具技术。④500万美元用于执法工作。
  (四)美国地质调查局(USGS)在夏威夷部署监测系统,长期跟踪和评估火灾后生态系统变化
  9月15日,夏威夷政府联合USGS在毛伊岛近海部署首批3台海洋采样仪,以监测火灾后周边海域生态系统的变化。8月8日,毛伊岛爆发山火灾情,并迅速升级为夏威夷史上最严重的野火灾害事件,对社会与生态造成巨大破坏。火情得到控制后,USGS迅速制定监测计划,拟在毛伊岛陆上28处、周围海域10处部署采样与监测仪,长周期跟踪火灾污染物去向,观测珊瑚礁与海洋生物变化,以评估火灾对人类和生态系统健康所造成的影响。
  (五)澳大利亚“调查者号”调查船入列9年,执行了100个航次
  9月18日,澳大利亚“调查者号”调查船(RV Investigator)迎来第100次航行。该船隶属于澳大利亚联邦科学与工业组织,2014年12月入列,船长94米,总吨位6082,可搭载20名船员和40名科学家。截至目前,“调查者号”航行总里程46万公里,相当于绕地球12圈,来自20多个国家、130个多个机构的1300多人登船工作,其中包含270多名学生。入列9年以来,“调查者号”在绘制澳大利亚周边海底地图、监测和收集大气与深海数据、发现深海生物、水下考古,以及培养下一代海洋科学家等方面做出了巨大贡献。
  (六)基于海底浅层沉积物温度特征,俄罗斯学者推测北极海底永久冻土层的分布范围
  海底永久冻土层是由寒冷的海水渗入到海底沉积物冻结成冰形成的沉积层,主要分布于高纬度海域的陆架区,是天然气水合物的良好储层。北极地区已发现海底永久冻土层的海域中,超过80%属于俄罗斯,但这些冻土层的具体分布情况尚不清楚。俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究所的学者运用2019—2022年在北极海域采集的海底浅层沉积物的温度数据,分析永久冻土层的分布范围。结果显示,北极海底浅层沉积物温度分布并不均匀,尤其在喀拉海大陆架,西部的平均温度较高,东部平均温度较低,可能是西部受到巴伦支海暖流输入的影响。结合钻孔和地球物理数据,研究者推测俄罗斯北极海域的永久冻土层存在于海底以下100~600米,分布范围从海岸线一直延伸至水深80~100米的海域。研究成果对指导北极海域资源勘探具有重要意义,成果发表于《海洋与石油地质学》(Marine and Petroleum Geology)。
  文献来源:B. Bukhanov et al, In situ bottom sediment temperatures in the Siberian Arctic seas: Current state of subsea permafrost in the Kara sea vs laptev and East Siberian seas, Marine and Petroleum Geology (2023).
  (七)使用接收函数分析法,日本学者从微地震体波中提取地球深部结构信息
  微地震的震级较小、震源较浅、震感较弱,可由海浪涌动触发,其地震波体波往往蕴含了丰富的地球内部结构信息。前人对微地震体波的研究主要采用干涉测量法,但这种方法假设震源分布是均匀的,与实际情况存在较大差异。日本东京大学的学者以北大西洋和太平洋共690个地震台站记录的5780次微地震数据为基础,将接收函数分析法运用到微地震研究中。该方法假设震源在空间上是非均匀分布。科学家从体波中提取波形数据进行三维地震成像,成像结果成功显示了地表下方410公里和600公里深处的地幔不连续性,与使用大型地震地震波研究得出的结果一致,表明微地震体波在揭示地球深部结构方面具有应用前景。相关成果发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)。
  文献来源:Kato, S., & Nishida, K. (2023). Extraction of mantle discontinuities from teleseismic body-wave microseisms. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL105017.
  (八)通过IODP沉积岩心的摩擦实验,揭示日本南海海槽俯冲带断层岩的物理性质
  俯冲带板块边界是地震发生与传播的重要场所。俯冲带温度随深度增加而升高,在温度150℃附近,大洋板块上覆沉积物中的蒙脱石开始转变为伊利石,引起沉积物物理性质变化,对俯冲带地震发生有重大影响。然而,这一转变及影响的过程仍不清楚。日本东京大学的学者利用IODP在南海海槽获取的沉积物岩心,开展沉积物摩擦实验以确定其在俯冲过程中的稳定性。研究表明,随着温度升高,伊利石含量也逐渐增加,沉积物摩擦系数不断增大。在温度达到171℃时,沉积物中的蒙脱石几乎全部转变为伊利石。此时,高伊利石含量的沉积物在低速滑动条件下(<10μm/s)表现出速度弱化行为,构成了孕育地震的先决条件。研究者认为,在沉积物中的蒙脱石完全转变为伊利石之前,沉积物摩擦性质稳定,不会发生地震。而这一转变几乎完全完成之后,地震可能生成。研究成果发表于《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)。
  文献来源:Okuda H, Kitamura M, Takahashi M, et al. Frictional properties of the décollement in the shallow Nankai Trough: Constraints from friction experiments simulating in-situ conditions and implications for the seismogenic zone[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2023, 621: 118357.
  (九)澳大利亚东北部近海和陆地记录的海平面变化存在差异,区域地形变化是主要影响因素
  12.5万年前的末次间冰期是距今最近的一次地球温暖时期,研究此时海平面变化对于预测未来气候变化至关重要。澳大利亚东北部的大陆边缘保存了大量该时期海平面变化的记录,然而近海和陆地记录所反映的情况存在较大差异。意大利威尼斯大学的学者基于珊瑚礁数据库,通过建模评估了区域地形变化、冰川均衡作用及珊瑚礁生长对澳大利亚东北部海域海平面变化的影响。模型显示,这三个因素对于海平面波动的贡献分别为10米、5米和0.3米。研究者认为,区域地形变化是导致澳大利亚东北沿岸海平面变化记录存在差异的最主要因素,而珊瑚礁生长对海平面变化的影响可忽略不计。相关研究近期发表于《通讯-地球与环境》(Communications earth & environment)。
  文献来源:Rovere, A., Pico, T., Richards, F. et al. Influence of reef isostasy, dynamic topography, and glacial isostatic adjustment on sea-level records in Northeastern Australia. Commun Earth Environ 4, 328 (2023).
  (十)千年冷事件发生期间,大西洋经向翻转环流减缓导致亚洲内陆上空的西风带改变路径
  盛行西风带位于南北半球中纬度(约30~60°),是全球大气环流的主要组成部分。了解不同气候背景下西风带的状态及其控制因素,对于评估气候系统的反馈过程具有重要意义。澳大利亚国立大学的学者基于北大西洋钻孔沉积物中的风尘记录,探讨了2.1万年前末次冰期以来北半球西风带的演化历史。研究表明,在多个千年时间尺度的冷事件发生期间,沉积物中风尘颗粒含量显著降低,反映了风尘输送路径(即西风带位置)发生了改变。气候建模显示,气候快速变冷并不会导致北太平洋西风带发生显著变化,但是由于冷事件期间大西洋经向翻转环流的强度减弱,可通过海-气相互作用间接导致亚洲内陆上空的西风带路径发生了改变。该研究对气候变冷场景下的大气环流变化进行了推演,相关成果近期发表于《通讯-地球与环境》(Communications earth & environment)。
  文献来源:Gai, C., Wu, J., Roberts, A.P. et al. Heterogenous westerly shifts linked to Atlantic meridional overturning circulation slowdowns. Commun Earth Environ 4, 325 (2023).

 

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