【信息】海洋科技动态

　　（一）大西洋周边7国签署AAORIA宣言，合作开展海洋科学研究

　　7月12—14日，“全大西洋论坛”部长级会议在华盛顿举行，来自大西洋各国的科学家及领导人参加。会议讨论主题包括提高全民海洋科学素养、提升海洋科研能力、减少海洋污染等，并就加强海洋-大气科学、海洋观测、海洋生态系统等方面研究，以及促进可持续海洋经济、水产养殖和渔业发展等展开讨论。会议期间，美国与多个国家领导人共同签署了《全大西洋研究与创新联盟宣言》（AAORIA），承诺在海洋科学研究方面开展合作，以促进大西洋环境保护及可持续发展。AAORIA建立在两个现有的跨大西洋合作协议基础上，一是2013年欧盟、美国和加拿大签署的《关于大西洋合作的戈尔韦声明》，二是2017年欧盟、巴西和南非签署的《关于大西洋研究与创新合作的贝伦声明》。同时，AAORIA也鼓励大西洋周边国家的组织和机构参与其科研和创新活动。 

　　（二）西班牙启动AUV研发项目，加强AUV在海底监测中的应用 

　　近期，西班牙政府投资150万欧元，以支持AUV制造商IQUA公司牵头实施为期三年的“海洋生态系统长期观测平台”（PLOME）项目。PLOME旨在开发一个水下平台，对海洋生态系统进行实时智能监测。该平台将由海底固定站、水下潜航器、水面航行器等三部分组成，均配备有电池和通信系统。此外，水下潜航器可以靠泊海底固定站充电，而水面航行器还可利用太阳能供电。该平台可自主监控一个区域并采集数据，工作时间可持续数周甚至一个月。据介绍，PLOME项目将在未来三年进行3项实验，分别为 2023年进行数据获取与协同工作测试，2024年进行300米至500米深度工作验证，2024—2025年进行一周以上持续工作性能测试。PLOME系统计划会连接到欧盟的OBSEA海洋观测网络，以实现对所有主要海洋生态系统进行实时监控。 

　　（三）康斯伯格获4400万美元订单，HUGIN成为史上最成功AUV系列 

　　7月13日，挪威著名AUV和传感器制造商康斯伯格（Kongsberg）宣布在2022年第二季度获得超过4400万美元订单，均为其最新型号HUGIN系列AUV的生产订单。但是，康斯伯格并未透露客户信息。HUGIN系列AUV最早于1993年推出，今年3月，康斯伯格发布了其最新型号HUGIN Edge。 

　　HUGIN Edge是一款中型AUV，长约4米，净重约300公斤，采用了最新电池技术，可在1000米深度工作24小时以上。该AUV采用了可更换式相机设计，装配了最新合成孔径声纳、高频多波束测深系统、海底剖面仪等仪器，并搭载了其他康斯伯格自研技术，可满足大多数地球物理调查、环境评估、海底搜救以及其他用途。HUGIN系列AUV在机动性、稳定性和测量精度上达到了性能平衡，成为史上最成功的商用AUV系列。 

　　（四）2021年全球可再生能源成本大幅下降，将来有望比煤炭更便宜 

　　可再生能源作为传统化石燃料的替代者之一，具有无污染、低成本及可再生利用的优势，近年来受到各国高度关注。受全球新冠疫情对全球供应链的扰动，以及俄乌战争对欧洲能源市场的冲击，全球煤炭及天然气价格在过去一年飙升，工业、企业和消费者承受了前所未有的压力。国际可再生能源机构（IRENA）发布的最新报告显示，2021年新增的可再生能源发电容量中，近三分之二（约163 GW）的成本低于G20国家中最便宜的燃煤电厂成本。IRENA报告称，2021年陆上风力发电成本比2020年下降了15%，海上风力发电成本下降了13%，太阳能光伏发电成本下降了13%。据估计，现有天然气发电厂的燃料和碳许可成本，比2021年新投入使用的光伏及陆上风能发电生命周期成本平均高出4到6倍。今年1—5月，太阳能和风能发电为欧洲节省了约500亿美元的化石燃料进口成本。未来，可再生能源发电成本还将继续下降，其成本效益有望永久超过天然气。 

　　（五）大西洋亚速尔高压异常扩张，与人类活动密切相关，导致利比里亚半岛干旱 

　　亚速尔高压（Azores High）是北大西洋上空一个大型永久性高压系统，与副热带北大西洋的反气旋有关。因为能够调节大西洋向欧洲输送的水汽量，该高压系统的扩张或收缩均会严重影响西欧地区的长期气候模式。近期，美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科学家基于观测数据，利用数值模拟方法探讨了过去1200年来亚速尔高压系统的时空变化及其气候效应。结果表明，工业革命以后，亚速尔高压在冬季显著扩张，由此导致了地中海西部如伊比利亚半岛的气候异常干旱，这与葡萄牙一个溶洞中石笋碳同位素记录到的同期水文变化证据相一致。此项研究首次证实亚速尔高压的扩张受外部因素强力驱动，且与工业革命后人类活动导致的温室气体排放大幅增加存在密切联系，这为预测本世纪地中海西部水文气候变化提供重要的科学基础。该文章近期发表于《自然·地球科学》。 

　　文献来源：Cresswell-Clay, N., Ummenhofer, C.C., Thatcher, D.L. et al. Twentieth-century Azores High expansion unprecedented in the past 1,200 years[J]. Nature Geoscience, 2022, 15: 548–553 

　　（六）热带太平洋环流模式异常影响南极气候条件，最终导致南极冰架失稳 

　　1995年以来，受夏季地表升温与环南极西风带增强的共同影响，位于东南极半岛边缘的拉森冰架（Larsen Shelf）经历了强烈的解体和坍塌过程，损失约20%的面积（约18,000平方公里），致使全球海平面上升加速。近期，新西兰惠灵顿维多利亚大学的科学家基于气候模型探究了南极冰架解体的驱动机制。研究认为，热带太平洋中部上空的大气环流模式异常是触发拉森C冰架夏季冰面强烈融化及异常高温的主要因素。研究结果显示，这一异常环流模式能够导致西南极沿岸产生低压及北部德雷克海峡上空产生高压，最终致使异常温暖和湿润的空气从南太平洋中纬度地区和亚热带地区向南极传输。此项研究首次证实了南极气候系统与全球其他气候系统之间存在密切联系，为评估未来南极冰架演化趋势及其对全球海平面上升的贡献提供参考。该文章近期发表于《自然·通讯》。 

　　文献来源：Clem, K.R., Bozkurt, D., Kennett, D. et al. Central tropical Pacific convection drives extreme high temperatures and surface melt on the Larsen C Ice Shelf, Antarctic Peninsula[J]. Nature Communication, 2022, 13, 3906. 

　　（七）中太平洋珊瑚礁白化后快速恢复，或与远离人为干扰有关 

　　近年来，全球变暖导致珊瑚礁白化现象愈发频繁。2014—2017年间，全球海洋经历了有史以来最大规模且持续时间最长的珊瑚白化事件，大量珊瑚濒临死亡，对海洋生物的栖息地和物种多样性造成了严重威胁。自2009年开始，美国加州大学斯克利普斯海洋研究所（SOI）的科学家对位于太平洋中部的巴尔米拉（Palmyra）环礁进行了长达10年的监测，通过图像分析法量化底栖生物群落的组成在时间和空间上的变化。巴尔米拉环礁位于北莱恩群岛，远离渔业、污染、沿海开发及旅游业等人为因素干扰，因此可以作为监测生态系统如何响应全球气候变暖的天然实验室。结果显示，尽管在两次全球变暖事件期间（2009—2010年和2015—2016年）巴尔米拉环礁都观察到了珊瑚白化现象，但因为不受人为因素干扰，该地区的珊瑚礁比靠近人口稠密地区的更具自我恢复力。研究结果表明，某些人类活动如过度捕捞、沿海开发及含有化肥的淡水径流都可能削弱珊瑚礁的自我恢复力。该文章近期发表于《珊瑚礁》。 

　　文献来源：Khen A, Johnson M D, Fox M D, et al. Decadal stability of coral reef benthic communities on Palmyra Atoll, central Pacific, through two bleaching events[J]. Coral Reefs, 2022: 1-13. 

　　（八）红海海底发现新的深海盐水池，记录了古地质灾害事件，也为探索太空生命提供线索 

　　深海盐水池为极度缺氧的高盐环境，生活有部分极端条件下能生存的微生物，大型生物则无法在此区域生存因此有利于保存原始沉积序列。目前，全球发现几十个深海盐水池，仅分布在墨西哥湾、地中海和红海地区，其中又以红海居多，这与其裂谷盆地环境中蒸发岩丰富且长期溶解有关。2020年，美国迈阿密大学科学家搭乘OceanXplorer号科考船在沙特阿拉伯近海调查，于红海北部延伸的亚喀巴湾中发现一个新的深海盐水池。该盐水池深1770米，距海岸仅2公里，由1个大型盐水池（主池）和3个小型盐水池（次池）组成。盐水池的发育受到断层控制，主池长260米，宽70米，面积10,000平方米；而次池呈圆形，均小于10平方米，可能由主池盐水溢出形成。科学家利用ROV采集了盐水池的原位海水、表层沉积物和约1.4米岩心。岩心分析表明，盐水池保存了至少1200年以来的沉积地层，且包含了山洪和地震活动造成的浊积岩和海啸形成的陆地沉积序列，具有重要的古地质事件与古气候研究价值。在盐水池发现了丰富的微生物群落，可为探索其他星球的生命演化提供线索，也为提取抗癌生物活性物质提供可能。目前对该盐水池样品的分析仍在进行中。该研究近期发表于《自然·通讯：生命与环境》。 

　　文献来源：Purkis S J, Shernisky H, Swart P K, et al. Discovery of the deep-sea NEOM Brine Pools in the Gulf of Aqaba, Red Sea[J]. Communications Earth & Environment, 2022, 3(1): 1-13. 

　　（九）地质活动影响深部生物圈，对探究生命早期演化具有重要意义 

　　大洋钻探的主要成就之一是发现并确认了地球深部生物圈。地下微生物总量占地球所有生物总量的一半以上，且支持食物链上所有生命形式的存在。由于深部生物圈在地球演化早期较少地受到宇宙辐射和小行星撞击的影响，因此是了解生命早期特征和持续进化的关键。然而，人们对于深部地质和水文过程如何影响深部生物圈的演化知之甚少。美国斯坦福大学科学家在10个月的时间里，每周对1478米深处裂缝性岩层含水层的三个钻孔进行采样，以探索深部生物圈的变化。研究发现，钻探活动引起了地下可渗透裂隙网络发生变化，而深部生物群落组成随之发生剧烈变化。变化包括形成大型微生物家族，以及出现超过50%的新种类等。空间模型分析表明，这种随时空而更替变化的微生物群落由随机过程驱动，而水平方向上的群落变化则由流体随着新形成的裂隙从其他区域迁移而来。科学家认为，由于断裂系统在地层中无处不在，地质活动所引起的深部生物圈变化应该是一种普遍机制，这对探究生命早期演化具有重要意义。该研究近期发表于《美国国家科学院院刊》。 

　　文献来源：Zhang Y, Horne R N, Hawkins A J, et al. Geological activity shapes the microbiome in deep-subsurface aquifers by advection[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022, 119(25): e2113985119. 

广州海洋局海洋战略研究所（转载请注明出处）