【信息】海洋科技动态

　　（一）日本研究天然气水合物开发技术，计划以甲烷制氢和氨

　　天然气可以转化为氢和氨（氨是另一种清洁能源）。日本政府计划于2050年实现碳中和，稳定的氢能源和氨能源供应是关键。今年2月，日本政府一个专家小组认为大规模生产天然气水合物可以实现氢和氨的持续供应。近日，日本海上石油平台制造商Modec公司开发了一个天然气水合物萃取装置，可以有效开采近岸浅海水合物，通过海底管道将甲烷输送上岸后制氢。Modec公司认为，通过规模化生产可以实现天然气水合物制氢商业化。此外，三菱造船公司也在研发天然气水合物浮动式生产设备。

　　（二）挪威建设“巴伦支海蓝色”项目，开发绿色氨能源，推进海底碳封存商业化

　　挪威碳技术初创公司Horisont Energi致力于固碳及生产新能源氢和氨，其正建设的“巴伦支海蓝色”项目将建立世界首个全面实现碳中和的“蓝氨”生产工厂。“北极星”作为该项目的一部分，目标是在全球范围内实现最低成本的碳储存，协助其它国家实施碳中和计划。
　　近日，能源技术公司贝克休斯集团与Horisont Energi公司签署合作协议共同开发“北极星”项目，通过技术整合，最大限度减少碳捕集、运输和储存（CCTS）过程中的碳足迹、成本和时间。“北极星”项目首先在挪威巴伦支海大陆架建设碳封存设施，预计总碳储能力超过1亿吨，相当于挪威每年温室气体排放量的两倍。该项目尚处于概念阶段，将于2022年下半年开始建设。

　　（三）英国研发水下自主防碰撞探测系统

　　英国Rovco公司联合多家机构合作研发的自主水下监测和干预系统A2I2于近日成功完成水下测试。A2I2具备智能数据收集功能，集成了3D计算机视觉、同步定位和测绘（SLAM）、自主路径规划和机器学习等人工智能技术，可安装在潜航器上，使其具有自主行动和防撞功能。安装此系统的机器人可以代替潜水员在恶劣的环境中工作，避免风险，降低人力成本。

　　（四）欧洲海洋观测和数据网络（EMODnet）发布首张欧洲海岸线迁移地图

　　近年来，气候变化导致的海平面上升，加剧了欧洲海岸带侵蚀，而了解海岸带的变化方式和变化速度是进行可持续管理的关键步骤。通过整合实地测量和航空测绘数据，EMODnet近日发布了欧洲2007~2017年的海岸线空间数据，用户通过可视化窗口能对欧洲不同地区的海岸线时空变化进行观察，了解海岸线侵蚀速率，研究海岸带地形地貌和组成物质。

　　（五）美国海军研究实验室(NRL)使用激光雷达观测海洋垂直环境

　　海洋遥感技术可以观测海面环境，但很难监测海洋垂直方向上的变化。海洋气泡是海-气交换的主要形式，存在于浪花和表层海水中。美国海军开发了一种海洋学模型，利用激光雷达在空中对海洋气泡场进行表征测量，从而推测海洋垂向环境特性，进而预测海洋长期变化规律。该方法已于近日完成机载测试，但需要自然高风速以产生气泡或碎波，以及良好的飞行天气。

　　（六）施密特海洋研究所购买近海服务船，改装为科考船

　　日前，美国施密特海洋研究所从挪威GC Rieber公司购买Polar Queen号近海服务船，并将其更名为Falkor (too)并改装为科考船。Polar Queen于2011年下水，总长110.6m，载重6300吨，承担海上平台检修维护、海上风电场作业等工作。Falkor (too) 正在西班牙造船厂进行改造，将搭载先进海洋勘测设备，并具备一定的破冰能力，使其调查范围能覆盖全球大部分海域，大幅提升施密特海洋研究所的海洋科考能力。

　　（七）英国普利茅斯海洋实验室配备纯新能源水上无人艇（USV）

　　近日，英国普利茅斯海洋实验室购置了一批新能源USV，这款USV可进行一系列气象和海洋学测量，如海水pH值、盐度、浊度、溶解氧含量、二氧化碳含量等，并安装了高清摄像头。USV采用波浪能动力技术，并配备太阳能光伏板和蓄电池，可以在完全脱碳的情况下运行，并可为船载设备和传感器供电。

　　（八）科学家首次提出全球海洋保护蓝图

　　如果我们只能保护海洋的一部分，应该选择哪里？近日，发表在《自然》上的研究开创了一种新方法，从保护生物多样性、增加渔业产量和碳储存三个角度，提出海洋保护区的计划框架。研究指出，对21%的海洋进行战略性保护可以挽救80%以上的濒危物种，而目前受保护的物种大约只有1%；对5.3%的海洋进行保护可增加750万吨海产品；对3.6%的海洋进行保护可防止超过10亿吨二氧化碳释放到大气中。目前，全球仅2.7%的海域被划为海洋保护区，与世界大部分国家承诺到2030年将海洋保护区提高到30%的目标相去甚远。研究人员呼吁各国依照计划框架，划定海洋保护优先区，以给人类带来最大利益。

　　（九）太平洋海底发现新的玄武岩类型

　　《自然·通讯》发表了IODP 351/352航次的研究成果，国际科学家团队在太平洋海底发现一种新的玄武岩类型。此玄武岩来自太平洋活跃的火山和地震带海床以下约1.5km深处，在化学和矿物组成上都不同于已知的岩石，科学家将此差异比喻为“地球跟月球玄武岩的差异”。这一发现表明，海底火山喷发比之前所认为的规模更大，释放的能量也更高。

　　（十）陆地向海洋的碳通量比以前估算的多两倍

　　碳通过河流、地下水、气溶胶等形式从陆地输送至海洋，是全球碳循环的重要组成部分。当前全球碳循环估算从陆地到海洋的输入量约为每年5~9亿吨，主要来自于河流。然而，韩国科学家通过碳同位素示踪和数值模型计算等方法，估算每年陆地向海洋输送约14亿吨碳。科学家指出，以往碳通量的计算忽略了沿海地区和非河流的碳迁移途径，碳通过气溶胶沉降到海洋的通量也是不可忽视的一部分。这项研究近日发表于《全球生物地球化学循环》。

　　（十一）气候变化破坏海洋稳定性，降低海洋固碳能力

　　海洋表层和深层在生态环境、温度、盐度等方面有显著差异，全球不同海域的表层和深层界线也各不相同。近日，发表在《自然》上的一项研究分析了1970~2018年全球海洋观测数据，发现海洋表层和深层的温度、盐度差异明显增大，这降低了表层与深层之间海水的交换效率，使氧气、热量和碳无法通过垂直环流进入深海。这种情况不仅破坏海洋生物的生存环境，还降低了海洋的固碳能力。研究人员还发现，由于气候变化而使海面风力增强，在过去半个世纪中也使海洋表层每十年加深5~10米，从而破坏了海洋食物网。

　　（十二）研究揭示格陵兰冰川前部湍流和羽状流的复杂现象

　　随着北极冰川融化，来自冰川的淡水和海水相互作用，形成了冰川下复杂的湍流和羽状流，然而冰下羽状流动力学难以观测。日本科学家开创了一种连续并直接观测冰下羽状流动力学的的方法，利用一系列海洋传感器、摄影机、地震仪等，进行了迄今为止最全面的羽状流监测。研究表明，冰川下的羽状流运动状态比此前推测的要复杂得多，它具有间歇性，并容易受到其他环境变化的影响，如潮汐、冰湖溃决等。研究人员推测，风也可能影响冰川下羽状流的动力模式，需要通过建模和进一步观测来完善。这项研究近日发表于《自然·通讯·地球与环境》。