（一）美国能源部与斯克里普斯海洋学研究所（SIO）合作，共同开发海洋能技术
10月，美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）与SIO签署谅解备忘录，内容涉及人员交流、学生指导、创新研发等，且将会在海洋科学技术、海洋资源可持续发展方面加强合作。11月，双方联合召开第一次学术研讨会，重点在混合动力科考船、海洋除碳、河流和沿海环境建模、激光雷达测距、海洋浮标部署等方面进行交流。目前，PNNL正在开发新的油电混合动力科考船Resilience号，计划2023年4月开始运营。同时，SIO也正设计新的沿海级科考船，将采用氢混合动力，实现零碳排放。未来，双方还将继续在海洋清洁能源开发、藻类食品和能源开发、海洋监测、生物基因组学、海洋生物多样性保护、气候科学、商业技术和创新等方面开展合作。
（二）英国普利茅斯海洋实验室（PML）利用人工智能技术监测海洋浮游生物
浮游生物是海洋食物链的基础，为地球制造大量氧气，对其进行经常性的监测和保护尤为必要。现有的海洋浮游生物监测手段通常需要在现场进行操作，效率较低。近期，PML获得英国自然环境研究委员会（NERC）65.1万英镑的资助，用于开发自动化原位浮游生物成像和分类系统（APICS）。该系统将使用可再生能源供电，计划在西英吉利海峡的生物多样性观测站进行应用。APICS包含两个水下摄像系统，一个用于拍摄水体悬浮颗粒图像，另一个则用于采集浮游生物图像。然后，APICS中的机器学习软件对图像进行自动识别和分类。该系统研发成功后，将首次实现对海洋浮游生物进行自主、高频、长期和大范围监测，大幅提高数据采集和处理效率。未来，该系统可更好地协助科研人员预测浮游生物丰度的趋势，进而了解浮游生物群落的动态和相互关系。
（三）拉丁美洲将推动绿氢项目发展，带动海上风电开发
氢能是可再生能源，且在释放能量的过程中无碳排放，是新型绿色能源之一。然而，目前市面上绝大多数的氢能均通过化石燃料燃烧制备，其生产过程并非完全“零碳”。绿氢是指利用可再生能源分解水后得到的氢气，能从源头上实现二氧化碳零排放。绿氢未来将在全球能源转型中扮演着重要角色，而海上风电可以在绿氢生产中发挥着重要的作用。
近日，能源研究咨询公司Wood Mackenzie分析，拉丁美洲正推动离岸绿氢项目的发展，其中，巴西期望到2050年获得全球近6%的绿氢供应，而这一计划将刺激该地区的海上风电活动。目前，拉丁美洲尚无海上风电项目。为此，巴西和哥伦比亚官方发布了海上风电开发的路线图和技术指南。分析师表示，到2032年，拉丁美洲的海上风电活动将以15.4%的复合年增长率增加，届时该地区的首批海上风电会并网。预计到2050年，拉丁美洲海上风电装机容量将达到34GW。
（四）“乔迪斯·决心号”将于12月中旬前往地中海圣托里尼火山周围海域，执行398航次
希腊的圣托里尼岛位于地中海东部爱琴海，是欧洲最活跃的火山构造地貌之一。据估计，圣托里尼的火山在过去20万年里共喷发了12次。其中，有史料记载以来最大的一次喷发发生于公元前1650年，造成了米诺斯文明被摧毁的灾难。然而，长久以来，人们对该火山区的地质演化史及驱动因素依然缺乏深入的了解。国际大洋钻探计划（IODP）基于932号建议书，预计今年12月中旬至明年2月中旬，利用“乔迪斯·决心号”大洋钻探船执行398航次，主题为希腊弧火山。航次计划在希腊弧火山区实施6个钻孔，其中，2个钻孔位于火山口内，深度达 360 米，另外4个位于火山周边盆地，深度达 860 米。科学家期望通过大洋钻探，探究岛弧裂谷环境下的火山活动及相关地壳构造、岩浆作用和地质灾害等，以预测其未来的活动状态及产生的影响。
（五）暖池区海洋热含量可调控海洋-陆地之间的水汽传输，首次从能量学角度探讨低纬海洋过程在气候演变中的驱动作用
印度-太平洋暖池（IPWP）一般指的是西太平洋和印度洋东部多年平均海表温度在28℃以上的热带海区。IPWP能够向大气释放大量的水汽和热量，是整个地球气候系统的“热量和蒸汽引擎”。然而，IPWP海洋热含量（OHC）的长期变化，及其与陆地季风降雨之间的联系和机制仍然缺乏充分的认识。近期，有学者基于暖池区10个深海沉积岩心的浮游有孔虫化石，重建了过去36万年以来IPWP上层（0米—200米）OHC的变化。同时，综合利用现代观测和气候瞬态模拟，进一步探讨了过去OHC对海-陆能量/水循环的调控作用。研究结果表明，在万年尺度下，IPWP的热量变化可以调控太平洋与亚洲大陆之间的水汽传输，也就是说，暖池热量增加，会引发热带海表蒸发作用增强、水汽汇聚，并以季风和台风的形式向相邻陆地传输，导致东亚降水增加。该研究首次从能量学角度阐释了低纬海洋过程在气候演变中的驱动作用，开拓了古海洋学的海洋热含量研究新领域。相关研究成果近期发表于《自然》。文献来源：Jian Z, Wang Y, Dang H, et al. Warm pool ocean heat content regulates ocean–continent moisture transport[J]. Nature, 2022.
（六）中纬度海域天然气水合物分解释放的甲烷量极小，几乎可忽略不计
自上世纪以来，大气中甲烷浓度的快速升高，被认为是人类活动、自然过程排放及气候系统间反馈等因素共同作用的结果。天然气水合物是甲烷的天然储库，主要赋存于大陆边缘的海洋沉积物中。然而，其极易因温度和压力条件改变而分解，导致甲烷释放到海-气系统中。近期，美国罗切斯特大学的科研人员分析了美国大西洋和太平洋沿岸水柱中的溶解甲烷含量和碳同位素特征，探讨了中纬度海洋天然气水合物分解与大气中逃逸甲烷的关系。在研究区，天然气水合物赋存于水深大于550米的海底。通过观测和分析发现，在无水合物赋存的海域浅水柱中，某些表层水样中仍可检测到甲烷成分；而当水柱深度大于430±90米时，表层水样中几乎无法观察到甲烷的释出，这表明这些水柱表层的甲烷可能并非来源于天然气水合物的分解。研究人员强调，在中纬度海域，天然气水合物分解对大气甲烷含量升高的贡献可忽略不计，那么人类活动很可能是导致温室气体含量升高的重要原因，但这一研究结果是否适用于高纬度地区仍需深入研究。相关研究成果近期发表于《自然·地球科学》。
文献来源：Joung D J, Ruppel C, Southon J, et al. Negligible atmospheric release of methane from decomposing hydrates in mid-latitude oceans[J]. Nature Geoscience, 2022: 1-7.
（七）多道地震资料揭示，南极布兰斯菲尔德海峡现今的环流系统形成于中更新世
布兰斯菲尔德海峡位于南极半岛与南设得兰群岛之间，连接别林斯高晋海、德雷克海峡、斯科舍海和威德尔海，是探讨地质历史时期南极板块构造活动和洋流体系变化的关键区域，但人们对于布兰斯菲尔德海峡打开后的古海洋学意义仍然缺乏清晰的认识。近期，科学家综合了多国相关调查项目的多道地震资料，并结合多波束地形资料和全球温盐深数据，解译了布兰斯菲尔德海峡的古洋流循环模式，并评估了构造活动对洋流的影响。研究结果表明，布兰斯菲尔德海峡的打开可分为2个演化阶段，第一阶段发生于中上新世至中更新世期间（约3.3 Ma至0.7-0.9 Ma），此时海峡地貌主要受深层流和底流的改造作用影响。第二阶段开始于中更新世（约0.7-0.9 Ma），此阶段火山活动所形成的火山链对水团活动起到了增强作用，并改变了洋流的路径，最终导致现今洋流系统格局的形成。该研究详细探讨了布兰斯菲尔德海峡打开后现代环流系统建立的演化过程，为评估中更新世以来南极半岛区域上升流及古生物生产力具有重要意义。相关研究成果近期发表于《地质学》。
文章来源：Liu S, Hernández-Molina F J, Yang C, et al. Oceanographic consequences of the Bransfield Strait (Antarctica) opening[J]. Geology, 2022.
（八）海洋重氮细菌的生物泵效率对海洋“碳封存”具有重要贡献
氮是海洋生物群落有机体生长的关键营养元素之一，也是海洋生态系统中物质循环的重要组成部分。氮的利用率在一定程度上决定了海洋生物泵的碳封存效率，间接调控了大气二氧化碳的浓度。重氮细菌是海洋中一种广泛存在的微生物，能够缓解海洋中60%的氮限制，进而调节海洋生产力。目前，重氮细菌的有机质产出率仍未被量化，从而限制了对此类微生物生物泵效率的评估。近期，法国艾克斯-马赛大学的研究人员利用特定采样装置，分析了南大洋亚热带区域的重氮细菌的生命过程。结果显示，相对于个体较大的丝状东海束毛藻（Trichodesmium），小型单细胞蓝藻重氮菌（UCYN）的生物泵效率更高。研究发现UCYN常嵌入较大的有机聚集体，或通过细胞外基质连接成数十至数百个细胞簇，从而有利于向深海输出有机碳。这一研究结果还得到了其他海区宏基因组分析的支持。该研究强调重氮细菌可能是深海碳封存的一个重要参与者，因此在量化评估全球生物泵效率时需纳入考虑。相关研究近期发表于《国际微生物生态学协会期刊》。
文章来源：Bonnet, Sophie, et al. "Diazotrophs are overlooked contributors to carbon and nitrogen export to the deep ocean." The ISME Journal (2022): 1-12.
（九）南极沉积物中发现古老DNA，可了解海洋生态系统演化历史
极地生态系统对于气候环境变化十分敏感，全球变暖导致极地冰盖融化，从而显著影响海洋生态系统，并表现在食物网的各个层面。新技术沉积物古DNA分析（SedaDNA）能够用于研究保存在沉积物中的古遗传信号，进而破译地质历史时期存在的生物种类及其存在的时间范围，为理解过去生态系统演化提供关键证据。近期，澳大利亚塔斯马尼亚大学的研究人员基于国际大洋钻探（IODP）382航次在南极斯科舍海采集的岩心样品，提取到了约100万年前的海洋真核生物、54万年前的硅藻和叶绿体SedaDNA。经鉴定，这是迄今为止发现的最古老海洋SedaDNA。此外，研究表明，在约14500年前，硅藻丰度的增加能对应南极洲冰盖消融及全球海平面上升等气候变暖导致的现象，即气候变暖可能诱发了南极洲周围海洋生产力的升高。该研究证实了SedaDNA分析技术可以拓展至数十万年，为研究冰期-间冰期时间尺度上海洋生态系统变化和古生产力提供了新的研究方法。相关研究近期发表于《自然·通讯》。
文献来源：Armbrecht, Linda, et al. "Ancient marine sediment DNA reveals diatom transition in Antarctica." Nature communications 13.1 (2022): 1-14.
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