【信息】海洋科技动态

　　（一）美国国家海洋和大气管理局（NOAA）加入Seabed 2030计划，参与全球海底地形图绘制

　　Seabed 2030计划是日本财团和全球海陆数据库（GEBCO）共同领导的海底地形测量项目，目标是到2030年完成全球海底地形图编绘，并免费共享数据。目前该计划已完成测量全球海底面积的23.4%，并列入联合国“海洋十年”行动计划。6月29日，NOAA与Seabed 2030签署合作协议，承诺将收集到的测深数据通过国际水道测量组织（IHO）的数字测深数据中心（DCDB）向公众发布。该中心由NOAA资助，曾提出众包测深（CBS）概念，即鼓励所有装配了测深设备的船舶（包括商船和科考船）在正常作业和航行过程中同时测量水深，然后上传至DCDB数据库共享。NOAA的加入将使Seabed 2030和DCDB之间实现数据共享，有助于加快Seabed 2030进程。 

　　（二）英国成立海底测绘中心，加强海洋地理空间数据管理 

　　7月4日，英国政府成立海底测绘中心（UK CSM）。中心由英国水文局管理，代表英国政府进行国际合作，旨在共同扩大全球海底测绘领域，提高数据质量，推广数据使用，以改善海洋产业的规划和管理，促进海洋经济增长和发展。海底测绘中心的成立表明英国政府希望整合全部海底测量资源，加强海洋地理空间数据的管理和使用。海底测绘中心包括国家数据协作组、国际数据协作组和数据收集标准组等三个初始工作组，力求解决数据协作、数据标准、数据可访问性和数据收集等四个优先事项。英国的组织和机构可申请注册成为中心会员，其首届管理组会议已有22个政府机构参与，未来其规模还将继续扩大。 

　　（三）英国海上可再生能源中心将与国家机器人中心合作，研发海洋机器人 

　　机器人技术和自主系统（RAS）是英国政府确定的8项新兴核心技术之一，是推动经济增长的关键战略领域。近日，英国海上可再生能源中心（ORE Catapult）和国家机器人中心确认合作，研发海上低接触能源机器人及自主系统（Olter）。Olter是净零技术转型计划（NZTTP）的一部分，旨在为苏格兰开发一种机器人服务产业，实现机器人产业规模化和商业化，支持海上能源产业和供应链。目前，Olter已获得450万英镑的资助，还将得到960万英镑的行业配套资金，以加速实施一系列有助于苏格兰实现净零能源转型的项目。Olter计划在36个月内完成，有望让苏格兰成为掌握机器人和自主系统技术开发和测试技术并应用于支持能源转型的重要国家。 

　　（四）葡萄牙禁止深海采矿，将成立新大学加强海洋研究 

　　7月6日，葡萄牙经济和海洋部长公开表示，葡萄牙管辖海域内将不会进行深海采矿。该部长认为，人类仅认识了5%的海洋，距离完全了解海洋运行机理相差甚远，深海采矿在未来几十年内难以实现，目前需要的是加强海洋学研究。为此，葡萄牙计划在亚速尔群岛新建一所“大西洋大学”，以研究海洋、海-气相互作用和气候变化应对措施。亚速尔群岛位于北大西洋中部，由9个小型岛屿组成，距离葡萄牙本土1450公里，人口约25万，是葡萄牙的两个自治区之一。该群岛约在3600万年前形成，是欧亚板块、北美板块和非洲板块的交汇地区。群岛中所有岛屿均为火山岛，为地幔热点成因，构造背景复杂，火山地震活动频繁，是全球火山学和海洋学研究的重点区域，被称为“地质学实验室”。 

　　（五）挪威海上油气平台增加岸电和风电使用量，持续降低碳排放 

　　应对气候变化、实现碳中和目标已经成为全球趋势，各国政府纷纷推出符合本国产业结构特点的减排政策。挪威作为欧洲主要油气生产国和出口国，其海上油气平台是主要的温室气体排放源，每年共排放二氧化碳约1300万吨。近年来，挪威出台了更为严苛的环保政策，以推动能源转型和节能减排，要求海上油气平台更多使用岸电和海上风而减少使用化石燃料。挪威成功参与建设了全球第一个碳中和油田Johan Sverdrup，目前正在建设可为深海油气田供电的悬浮式海上风电场Hywind Tampen。预计2025年前，Hywind Tampen风电场将投入使用，届时，挪威50%以上的海洋油气生产将部分或完全来自港口电力和海上风电。据维斯伍德全球能源集团估算，目前挪威的油气平台二氧化碳排放强度为7 kg/BOE（BOE，一桶油的油当量，一桶油约为159升），为全球最低。随着海上风电和岸电的推广使用，这一数值有望在2025年降低至6 kg/BOE。 

　　（六）应用团簇同位素温度计，重建新生代深海温度演化过程 

　　深入了解地质历史时期的气候演变过程，对未来温室气体排放对气候的影响预测至关重要。团簇同位素（clumped isotope）作为一种新型的同位素体系，是一种极具应用潜力的地质温度计，近年来在古气候重建研究中得到了广泛应用。近期，挪威卑尔根大学的研究团队基于团簇同位素（Δ47），重建了过去65百万年以来深海温度演化的时间序列。与基于深海底栖有孔虫氧同位素重建的温度记录相比，团簇同位素的估算结果显示大西洋深海温度整体上更加温暖，同时表明深海pH和（或）海水氧同位素的组成对于新生代氧同位素记录有潜在干扰。此外，该项研究还揭示在晚古新世-早始新世极热事件期（PETM），海水温度曾出现大幅波动，这一发现在前人研究中从未见报道。这项研究强调了通过新方法重新评估古海洋温度演化过程的必要性，有助于更准确地理解气候变化对地质构造及温室气体浓度变化的响应。该文章近期发表于《科学》。 

　　文献来源：Meckler A N, Sexton P F, Piasecki A M, et al. Cenozoic evolution of deep ocean temperature from clumped isotope thermometry[J]. Science, 2022, 377(6601): 86-90. 

　　（七）冰岛火山玄武岩研究揭示，不同幔源岩浆具有均一氧同位素组成 

　　2021年3月，冰岛雷克雅尼斯半岛的法格拉达尔（Fagradalsfjll）火山在休眠了781年后再次喷发，其喷发玄武岩的地球化学成分为探索冰岛下方的地幔组成提供了难得机会。美国俄勒冈大学的科研团队通过分析此火山玄武岩的微量元素发现，这次喷发的岩浆种类包含了目前已知的冰岛玄武岩浆种类的大约一半，指示了非均一地幔源的特性。尽管如此，玄武岩中氧同位素（δ18O）组成并无变化，且无法与典型的上地幔区分，这与冰岛其他地区喷发产物显著更低的δ18O组成存在差异。研究认为，尽管喷发物的微量元素组成存在差异，但供给法格拉达尔火山喷发的岩浆未显示贫δ18O地幔或与低δ18O值地壳混染的证据。因此，测试结果可以作为冰岛区域岩浆系统的地幔组成参考值，有助于更好理解地幔动力学，并完善冰岛的地幔模型。该文章近期发表于《自然·通讯》。 

　　文献来源：Bindeman I N, Deegan F M, Troll V R, et al. Diverse mantle components with invariant oxygen isotopes in the 2021 Fagradalsfjall eruption, Iceland[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 1-12. 

　　（八）探究海洋热浪的驱动机制及其影响，对海洋生态系统保护和海洋经济发展至关重要 

　　2010—2011年南半球夏季，澳大利亚大陆西海岸水体异常温暖，对沿岸地区的渔业生产及海洋生态系统构成严重威胁。海洋热浪通常是指在海洋中发生、相互离散、且持久性的异常增暖事件。在过去10多年间，海洋热浪研究迅速发展成为一个前沿领域。2015年1月，澳大利亚海洋学家召开研讨会，对海洋热浪相关术语及其未来研究重点进行了讨论。已有研究表明，海洋热浪通常受太阳辐射、海洋动力过程、大尺度气候变化等内部因素，以及人类活动等外部因素的共同影响。不同海域的海洋热浪驱动机制具有较大差异，但目前仍然缺乏详细且系统的研究。由于全球气候变化导致海洋温度攀升，海洋热浪正在改变全球生态系统，例如造成海底丛林消失、重要渔业物种骤减、鱼类群落向热带物种占优的方向发展等，造成了巨大的经济损失。因此，进一步完善各海域海洋热浪及其影响的评估机制，对于保护世界海洋生态系统、减少社会经济损失具有重大意义。该文章近期发表于《美国国家科学院院刊》。 

　　参考文献：Carey J. The drivers and the implications of marine heatwaves[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022, 119(26): e2209393119. 

　　（九）深海采矿噪声污染绵延数百公里，如何控制将成为巨大挑战 

　　2021年6月，瑙鲁共和国向国际海底管理局（ISA）提交深海采矿申请，促使ISA需要在两年内制定大规模采矿的相关法规，尤其关注深海采矿将对海洋环境可能造成的影响。一些学者认为，深海采矿所产生的环境噪声在很大程度上被忽视。由于海底缺乏光照，深海生物视觉退化，声频可能是它们进行导航定位、相互交流、捕食生存的主要方式，外来噪声对它们的潜在影响难以估量。尽管目前一些采矿公司已经在小规模测试深海采矿系统，但其水下噪声污染数据并未公布。为了评估深海采矿造成的噪声污染，科学家利用海上油气开发及海砂开采的噪声数据进行建模，结果表明，一般条件下一个钻井的噪声可以在海水中传播约500公里。而多个矿区之间会产生噪声累积叠加，传播距离将远远超出采矿区域，甚至可能影响到不受采矿法规保护的海洋保护区（MPA）。该研究认为，深海采矿设备和装置的作业噪声控制是一项巨大挑战，而且深海采矿还存在很多其他潜在的、未知的影响，需要慎重考虑。此项研究近期发表于《科学》。 

　　文献来源：Williams R, Erbe Christine, Duncan A, et al. Noise from deep-sea mining may span vast ocean areas[J]. Science, 2022, 377(6602): 157-158. 

　　（十）德国科学家还原北海井喷事故的火山口形成过程，为海底碳储安全性评估提供借鉴 

　　1964年，德国在北海一次海底钻探中，在2900米深处钻遇含气层而引发井喷，形成了一个直径550米、深38米的海底火山口。当时，因无法阻止气体喷发，这个钻井被放弃，其后，气体排放在几周内逐渐减弱。德国科学家在2017、2018和2020年曾对该火山口进行了3次调查，采集了地震反射、沉积物回声探测及多波束测深数据，并使用ROV收集排放气体。基于这些数据，科学家还原了井喷过程和气体喷射路径。研究表明，钻井过程可能重新激活了原有的海底气体通道，导致超压气体（可能是氮气）从套管下方逸出，并沿断层向上迁移。当年钻探期间，防喷器关闭后，井喷爆发，初期是流体和沉积物喷发，后期因沉积物发生液化导致火山口规模变大。当流体排放停止后，火山口长期成为沉积物堆填区并逐渐缩小，2018年测量的直径较形成时已减少12米，主要排放生物甲烷气体。目前，德国正在针对北海海底碳储潜力进行海洋地质调查，该研究提出的井喷过程为海底碳储风险评估提供了借鉴。文章近期发表于伦敦地质学会期刊《地球科学、系统和社会》。 

　　文献来源：Karstens J, Schneider von Deimling J, Berndt C, et al. Formation of the Figge Maar Seafloor Crater During the 1964 B1 Blowout in the German North Sea[J]. Earth Science, Systems and Society, 2022, 2: 10053. 

广州海洋局海洋战略研究所（转载请注明出处）