【信息】海洋科技动态

　　（一）英国发布新版国家海上安全战略，以应对不断变化的海洋形势

　　8月15日，英国政府发布新版国家海上安全战略（The national strategy for maritime security），列出了未来5年英国的海上安全方针。针对全球化竞争的时代背景，基于英国安全、国防、发展和外交政策，此战略提出5个目标：保护海上家园、应对海上威胁、确保海洋经济繁荣、倡导英国海洋价值观、支撑安全有弹性的海洋发展。战略涵盖了一系列重要策略，包括：英国地方政府、海外领地及皇家属地（英国王室的私人领地，共3个小岛）应共同努力确保边境、港口及海上基础设施的安全，各方应努力减少涉海恐怖活动和犯罪行为，加强海上战略要塞和水道保护以确保商品自由流通。英国将坚持维护和促进各方遵守《联合国海洋法公约》，倡导海洋可持续治理，呼吁创造海事安全环境，帮助制定和执行海洋环境法规等。英国政府于2014年发布初版国家海上安全战略，新版战略将取代初版，以应对不断变化的全球海洋形势。

　　（二）美国调查船起航太平洋，维护海洋观测设施，寻找海底热液喷口

　　8月8日，美国“托马斯·汤普森”号调查船（RV Thomas G. Thompson）起航前往太平洋，主要任务是维护海洋观测设施并进行热液喷口观测和采样。此次科考分两个阶段：第一阶段（8月8—16日）在东北太平洋Axial海山附近的热液喷口，利用加拿大ROPOS号ROV维修海底观测网络节点，采集热液喷口样品，安装德国不来梅大学研发的新型海底声纳以监测卡斯卡迪亚断层甲烷释放情况；第二阶段（8月18—23日）在美国俄勒冈大陆架寻找海底热液喷点，布设海底地震仪，并采集岩石与海水样品。“托马斯·汤普森”号调查船由华盛顿大学运营，船长84米，总吨位3051，可容纳59名船员（含36名科学家），每年工作260—300天，无破冰能力，主要工作区域为太平洋和印度洋。

　　（三）美国地调局获遥感卫星所有权，将继续监控地球变化

　　8月11日，美国国家航空航天局（NASA）正式将Landsat 9卫星的所有权和运营权移交给美国地质调查局（USGS），USGS将继续利用该卫星监测地球变化，探索地球系统工作机制及人类活动如何影响地球系统这两大课题。Landsat项目是NASA和USGS联合进行从太空观测地球计划，于1972年发射第一颗卫星，至今已持续50年，Landsat 9为Landsat系列的第9颗卫星，于2021年9月发射成功。除Landsat 6发射失败外，其余卫星均实现绕地球轨道运行，目前Landsat 7、8、9等三颗卫星仍在继续工作。Landsat项目实施期间，一直以30米的中等分辨率捕捉地球全景图像，数据已应用于农业、水资源管理、林业、灾害响应以及气候变化科学等领域。Landsat项目至今已获取超过1000万张遥感图像，数据保存于USGS地球资源观测和科学中心，并于2008年开始向公众免费开放，使用量连年上升，估计每年为美国创造了数十亿美元的经济价值。

　　（四）英国首次使用飞机调查北极夏季气旋，了解海冰与大气的关系

　　北极气旋是夏季影响极地环境的主要危险天气，其直径可达数千公里，持续数天至数周，经常向南移动到北极圈外。受全球变暖影响，夏季北冰洋大片地区的海冰逐年变薄，这使得气旋可以更容易影响海冰的运动，加速海冰融化和流失，进而影响天气变化。所以，了解北极冰层状况对预测全球气候变化至关重要。7月27日至8月24日，英国科学家乘坐南极调查局（BAS）的“双水獭”（Twin Otter）号轻型通用飞机，在北极海冰上空监测低层大气中的湍流、热量和湿度，并详细测量海冰的物理特性（如表面高度、粗糙度和温度）。此次调查将揭示海冰与上方大气之间的关系，进而为气候变化如何影响北极地区提供宝贵的数据。“双水獭”号是一种高机翼、双引擎、涡轮螺旋桨飞机，翼展19.8米，长15.7米，最大航程1435公里，能安装航空测量或其他科学设备，可搭乘4名研究人员前往偏远地区执行科考任务。

　　（五）法国豪华游轮装配海洋科考设备，兼顾极地旅游与海洋环境调查

　　“指挥官夏古号”（Le Commandant Charcot）游轮是法国庞洛（PONANT）公司推出的一艘以液化天然气为主、电力为辅的混合动力船，可在极地寒冷环境下航行，是世界上为数不多的豪华破冰船之一。不同于一般游轮，该船还配备两个科学实验室，可进行科学考察工作，可在一定程度上改变两极海域数据相对匮乏的现状。登船旅客不仅能够随船到达南北极游览，还可参与同船科学家主持的研讨会。今年，该船装备了移动式海洋生态环境综合检测系统FerryBox，已应用于北极海域航次。FerryBox可测量海水温度、盐度、声速、溶解氧和二氧化碳浓度等参数，科学家们通过分析这些参数，能了解海洋生物生产力和二氧化碳浓度的相关性，从而研究全球变暖、海洋酸化及海洋的二氧化碳吸收能力，评估全球变暖及冰川融水对海水氧含量的影响。

　　（六）全球变暖导致海洋复合事件频发，危害海洋生态系统

　　全球变暖不仅影响陆地，海洋也频频遭受热浪侵袭。在地中海意大利和西班牙沿岸，今年海水温度比往年同期的平均水温高出了5℃。海洋热浪还可能与其它极端事件（如极端海洋酸度）同时发生，称为复合事件。复合事件对海洋生态系统影响极大，但人们知之甚少。

　　瑞士伯尔尼大学的研究人员基于1982—2019年的海洋月度观测数据，对海洋热浪与其他极端事件共同发生的频率进行了量化分析。研究表明，海洋热浪和极端海洋酸度经常同时发生，且在亚热带海域最为常见，在高纬度地区和热带太平洋中则相对罕见。这是因为在高纬度和热带海域，海水温度升高会减少酸性更强的深层水和浅层水互相混合，热浪也会降低海水的酸度，从而减少复合事件发生的频率。由于气候变化和二氧化碳持续排放，海洋复合事件的发生频率将继续增加。研究人员通过地球系统模型计算，预估当全球气温比工业化前升高2℃时，每年发生复合极端事件的天数将从12天增加到了265天，并对海洋生态系统产生严重且不可逆转的危害，相关研究成果近期发表于《自然·通讯》。

　　文献来源：Friedrich A. Burger et al, Compound marine heatwaves and ocean acidity extremes, Nature Communications (2022).

　　（七）最新南极冰心定年揭示，世界上最古老的冰心或可追溯到500万年前

　　南极冰川中蕴藏着丰富的全球变化信息，所含气泡通常保存了地质历史时期大气的原始样本，因此冰心常作为古气候重建的重要载体。长久以来，南极冰盖钻取到的最老冰心年龄为80万年，而受冰盖变形、冰流和基底融化的影响，更古老冰层的定年及相关古气候研究受到了极大限制。美国北达科他大学的研究人员在横跨南极山脉的翁谷（Ong Vally）中钻取了一根冰心，并提取了 9.5米长样本。由于其独特的地理位置，该处冰层受到了上覆岩层的保护，且更古老的冰层更接近于地表。基于冰川中石英颗粒的宇宙成因核素浓度（10Be、26Al和21Ne），研究人员首次建立正向模型来确定冰层的年龄。研究结果表明，上部冰心年龄约295万年，下部较老的冰层年龄约430—510万年，且与其上覆冰层不连续。研究人员认为，这两个不连续冰层的出现可能与上新世早期和晚期两次全球冰盖扩张密切相关，这为更好地理解南极冰盖演化提供了直接证据。该文章近期发表于《冰冻圈》。

　　文章来源：Bergelin, M, Putkonen, J, Balco, G, et al. Cosmogenic nuclide dating of two stacked ice masses: Ong Valley, Antarctica[J]. The Cryosphere, 2022, 16, 2793–2817.

　　（八）若全球持续变暖，南极冰盖将继续消融，100年后海平面可能上升0.5米

　　近几十年来，南极洲的冰盖损失量不断增加，导致海平面上升加速。东南极冰盖是全球最大的冰盖，若其全部融化，海平面将上升52米，但其研究程度却相对较低。英国杜伦大学的研究人员基于东南极冰盖对地质历史时期变暖事件的响应，并综合当前气候观测的结果，通过数学模型计算至2100年、2300年和2500年不同温室气体排放水平下东南极冰盖的响应。研究结果表明，如果全球温室气体排放持续增加，到2100年东南极冰盖的融化可能致使全球海平面上升约0.5米，而到2300年上升幅度约1~3米，2500年将达到2~5米。该研究强调，若能够将全球气温升幅控制在一定范围以内，则可避免极地冰盖的大量损失，东南极冰盖在2500年对海平面上升的贡献可能低于0.5米。该文章近期发表于《自然》。

　　文章来源：Stokes C R, Abram N J, Bentley M J, et al. Response of the East Antarctic Ice Sheet to past and future climate change[J]. Nature, 2022, 608(7922): 275-286.

　　（九）500万年前大洪水事件使地中海重新连接大西洋，2.6万后海水盐度变为正常

　　赞克尔期特大洪水事件（Zanclean flood）大约发生在533万年前，被认为是恐龙灭绝之后全球范围内最突然的环境变化事件。在此事件中，直布罗陀台地倒塌，海峡打开，干枯的地中海与大西洋重新连接起来，两年后地中海盆地被海水填满，全球海平面因此下降了约10米。但是，大洪水事件后地中海是立即变为正常的海洋环境，还是有过渡期？这仍然存在争论。澳大利亚国立大学的研究人员通过沉积物分析和流体物理模型分析认为，约600万年前，大西洋与地中海连接通道关闭，地中海海盆逐渐干涸，形成了巨大的盐体，多数生物死亡。赞克尔期特大洪水事件发生后初期，地中海的东部盆地的海水为高盐环境， 经过2.6万年才将多余盐分逐步稀释并排出到大西洋，使地中海恢复到正常的海洋环境。科学家将进一步探索生物在这一过程中的进化信息，该研究近期发表于《自然·地球科学》。

　　文献来源：Udara Amarathunga et al, Sill-controlled salinity contrasts followed post-Messinian flooding of the Mediterranean, Nature Geoscience (2022).

　　广州海洋局海洋战略研究所（转载请注明出处）