【信息】海洋科技动态

　　（一）印度发布北极政策报告：立足于科学和商业利益

　　印度在2013年正式成为北极理事会的观察员国。今年3月，印度公布了北极政策报告，阐述了其对北极地缘政治和商业经济主要趋势的理解，重申了印度在南极洲和所谓的“第三极”喜马拉雅山脉地区的科学研究与北极的联系，并概述了六大核心方向：科学研究、气候与环境保护、经济与人类发展、交通与互联互通、治理与国际合作以及国家能力建设。报告指出，印度将在国家层面为北极研究建立专门的机构并予以资金支持，还将购买一艘I级极地科考船，并提升此类船舶的建造能力，加大对北极事务的参与力度。报告表示，印度将在北极地区发展空间技术，部署北极观测卫星，以确保海上航行安全。此外，印度将根据现有的国际形势，寻求与北极地区所有利益攸关方建立伙伴关系，并在北极地区开展资源勘探方面的合作。 

　　（二）国际合作研究南极斯韦茨冰川，利用AUV和滑翔机无法进入冰川内部 

　　TARSAN是一项研究大气和海洋过程对南极斯韦茨冰川（Thwaites Glacier）和道德逊冰川（Dotson Glacier）影响的国际合作项目。今年1月，该项目组织32名科学家搭乘美国国家科学基金会的Nathaniel B. Palmer（帕尔默号）号科考船起航前往斯韦茨冰川考察，近期已返航。该航次搭载了英国海洋学中心的长距离AUV（Boaty McBoatface）、瑞典哥德堡大学的Hugin AUV和六架东英吉利大学的水下滑翔机。航次原计划让自主水下设备进入斯韦茨冰川下方的空腔内部，测量空腔的几何形状和融化过程，了解海洋热通量。然而，由于斯韦茨冰川异常厚实，设备无法成功进入冰架内部，团队随即改变研究对象，在附近的道德逊冰架周围开展了海洋学调查，包括浅地层剖面、沉积物取心和痕量金属测量等，还利用Boaty McBoatface在冰下深水处收集了40多公里的水文数据，以了解冰川融化和湍流混合过程及其影响。 

　　（三）超小型多功能AUV面世，可利用人工智能技术满足多种作业需求 

　　目前，ROV和AUV是海洋勘探中最常用的水下设备，通常需要搭载配有起重设备的大型船舶，由经过特别培训的船员和专业的操作员共同完成水下数据采集，运行成本高。4月1日，澳大利亚人工智能（AI）导航和机器人系统制造商Advanced Navigation推出了一款名为Hydrus的AUV，解决了传统海洋勘探设备运行费用高、对设备操作人员要求高的问题。 

　　该AUV外形小巧，可作为随身行李带上飞机，仅需一人即可进行设备操作和回收。它还可自主航行3小时，最大航程9公里，额定航速4节，最大作业深度3000米，具有动态AI导航功能，可自主进行避障、水下高度控制和图像质量控制等操作，其特有的无轮毂推进器可防止螺旋桨被水中的绳索或海藻缠绕。此外，Hydrus配有4K高清摄像机、动态照明和AI图像处理系统，能自动平衡相机设置和亮度，并补偿浊度，确保视频画面的高清晰度。通过内置的应用程序和操作界面，用户无需经过复杂的专业培训就可对该设备进行操作，包括珊瑚礁监测、海底地形和环境测绘、海上风电场检查、视觉对象定位和分类等。 

　　（四）欧盟资助340万欧元用于海上船舶碳捕集技术开发 

　　4月6日，欧洲EverLoNG项目宣布已从欧盟气候行动基金中获得340万欧元的资助，将在两艘液化天然气燃料船上进行海上船舶碳捕集（SBCC）技术试验，以促进该项技术的研究和市场化。除此之外，该资金还将用于研究全链条碳捕获、利用和封存（CCUS）网络，连接SBCC与二氧化碳运输通道、二氧化碳地质封存和二氧化碳市场使用等。该项目由来自德国、荷兰、挪威、美国和英国的16个合作单位组成，目标是将二氧化碳当量的边际减排成本（减少环境影响的成本）降到75~100欧元/吨，并将二氧化碳捕集率提高到90%。项目参与者认为，船舶碳捕集是一种很有前景的短期碳减排解决方案，可安装在现有船舶上，未来也可与海洋碳封存项目合作，进行高潜力的协同发展。 

　　（五）美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）联合大自然保护协会和高校，共同推出海藻地图 

　　海藻森林是由大型藻类构成的海底生态系统，为成千上万的海洋生物提供栖息地和食物。然而，随着海洋变暖，海藻森林正逐步退化。为调查和跟踪海藻的生长和生存情况，美国WHOI、大自然保护协会、加州大学洛杉矶分校（UCLA）和加州大学圣芭芭拉分校（UCSB）组成项目团队，利用卫星图像绘制了海藻森林密度图，绘制范围为美国西海岸加利福尼亚州南端到俄勒冈-华盛顿州边界。此外，项目团队开发了在线海藻森林监测可视化平台，使用机器学习和遥感科学来显示海藻森林并分析其随时间发生的变化。该平台为免费开源工具，由美国宇航局资助，将持续更新完善美国西海岸、阿拉斯加东南部、智利、塔斯马尼亚和澳大利亚等地的数据。 

　　（六）美国风能公司将为马里兰大学提供1100万美元，研究海上开发对海洋生物的影响 

　　美国风能公司（US Wind Inc.）是马里兰州海上风电开发的龙头企业，拥有马里兰州大洋城海岸约325平方公里区域的租赁权，每年可产生约1500 MW的海上风能，为超过50万户的家庭供电。3月底，该公司承诺在10年内向马里兰大学环境科学中心（UMCES）提供1100万美元的资金，通过三个项目了解海上风能开发对海洋生物的影响。第一个项目为期八年，旨在评估黑鲈在风电场建设之前、期间和之后改变其聚集行为的程度。第二个项目为期一年，将与WHOI合作研究安静系泊技术，并开发鲸鱼检测系统以收集实时数据并发出鲸鱼活动警报。第三个项目是一项长期研究工作，将与康奈尔大学生物声学保护中心合作，研究不同种类的海洋哺乳动物在风力发电区周围的迁徙模式，并分析风电场施工对哺乳动物的潜在影响。 

　　（七）科学方法评估涉海行业对海洋生物环境的影响，认为风电场影响最大 

　　累积影响评估是一套科学评估体系，通过规范化程序，识别、预测和评估一项或者多项活动的影响范围或影响程度。基于累积影响评估，科学家评估了英国海域水产养殖、电缆铺设、废弃油气平台、航道疏浚、港口开发、油气田开发、油气管道铺设、海上大型风电场、小型风电场、潮汐能发电场、波浪能发电场等11项涉海行业对93种海洋哺乳动物的影响程度。影响程度大致分为非常弱、弱、强、非常强四个等级。结果发现，水产养殖对生物影响程度最低，大型海上风电场影响程度最高。大型海上风电场对4%的生物造成了非常强的影响，且在2009—2019年期间，电缆铺设、大型和小型风电场、潮汐能和波浪能场的影响显著增加。此外，噪声是最常见的影响源，其中45%为建筑噪声，29%为船舶噪声。科学家建议将累积影响评估作为大多数行业执行的统一评估标准，以帮助相关监管机构监测和保护海洋生物环境。该研究近期发表于《海洋科学前沿》。 

　　文献来源：Hague, E. L., et al. "Same Space, Different Standards: A Review of Cumulative Effects Assessment Practice for Marine Mammals. Front." Mar. Sci 9 (2022): 822467. 

　　（八）钻探还原高纬度地区中新世温度变化 

　　中新世过渡期（1250—700万年前）发生了全球性的气候变化，气候变化周期从此前的4万年变成了10万年，但该转变发生的原因尚不清楚。目前相关研究样本数据匮乏，一是因为最古老冰心也只能追溯到约125万年，二是因为沉积物频繁经历冰进与冰退事件，难以完整保存。俄罗斯远东地区北极圈内存在一个从未被冰川覆盖的湖。2009年，国际科学家团队在该湖湖心钻取了685.5米的沉积岩心，获得了过去360万年的历史记录。科学家选取其中跨越中新世过渡期的部分，分析其生物标志物以确定温度变化。结果发现，中新世过渡期并未发生显著的温度变化，传统认识的1050—1100万年前的异常高温事件也并未在此冰心中发现，且可以确定的是，整个过渡期处于长期干燥环境中。目前，中新世过渡期的启动机制仍存争议，该项在北极圈的研究扩大了科学家对该时期高纬度地区环境的认识。该研究近期发表于《过去的气候》。 

　　文献来源：Lindberg, Kurt R., et al. "Biomarker proxy records of Arctic climate change during the Mid-Pleistocene transition from Lake El'gygytgyn (Far East Russia)." Climate of the Past 18.3 (2022): 559-577. 

　　（九）数学模型还原南极阿蒙森海20世纪变化趋势，温室气体引起风的变化导致海洋持续变暖 

　　南极西部阿蒙森海区域的科学观测始于1994年，从那时起，该区域的冰盖一直在快速流失。然而，在1994年之前的冰盖状况人们无从得知，因此，科学家通过一组海冰-气候模拟实验进行数学建模，展示了1920年至2013年阿蒙森海的状态。模型表明，20世纪初阿蒙森海比现今寒冷，但在整个20世纪，阿蒙森海表现为整体持续变暖，冰架逐渐融化。阿蒙森海变暖的主因可能是风的变化，风将更多暖水从深海带到了较浅的大陆架，而风的变化是由人为导致温室气体排放量增加所引起的。科学家认为阿蒙森海的变化趋势仍将受到世界各国未来气候政策的影响。该研究近期发表于《地球物理研究快报》。 

　　文献来源：Naughten, Kaitlin A., et al. "Simulated twentieth‐century ocean warming in the Amundsen Sea, West Antarctica." Geophysical Research Letters (2022): e2021GL094566. 

　　（十）海洋中发现数千种新RNA病毒，有助于建立完善RNA全球数据库 

　　RNA病毒可致使人类患上多种疾病，引发普通感冒乃至如今全球蔓延的2019新型冠状病毒肺炎。此外，RNA病毒还能感染动物和植物。RNA病毒的进化速度比DNA病毒快得多，目前科学界对其遗传物质分析研究仍远远不够。为了建立RNA序列全球数据库，美国Tara Ocean基金会组织全球航次采集海洋浮游生物（RNA病毒最常见的宿主）。科学家分析和筛选了浮游生物中超过44000个RNA病毒编码病毒蛋白的基因，借助机器学习技术，最终识别了5504种新的海洋RNA病毒，并将已知的RNA病毒门类从5个增加到10个。新病毒序列的确定和RNA全球数据库的建立将有助于科学家更好地了解RNA病毒的进化历史，从而促进认识和了解地球上早期生命的进化。该研究近期发表于《科学》。 

　　文献来源：Ahmed A Zayed., et al. " Cryptic and abundant marine viruses at the evolutionary origins of Earth’s RNA virome.". Science (2022): 156-162 

广州海洋局海洋战略研究所（转载请注明出处）