【信息】海洋科技动态

　　近日，欧洲大洋钻探研究联盟（ECORD）和日本海洋科技中心（JAMSTEC）相关负责人共同在《自然》发布通讯报道，称国际海洋科学钻探活动将产生重大变革，美国国家科学基金会（NSF）正计划成立一个由美主导的独立计划，而欧洲和日本也共同谋划一个新计划以适应不断变化的国际格局。日、欧将根据至2050年科学框架，共同制定“欧洲特定平台”的钻探任务，日本“地球号”钻探船将加入其中，使其钻探取心技术更加多样化，并提高平台运营效率和性价比。日本和欧洲的计划将在2024年9月IODP结束后立即向国际科学界开放，运营经费由会员国共同负担。目前，ECORD共有14个会员国，分别为：英国、法国、德国、意大利、荷兰、葡萄牙、瑞士、奥地利、挪威、丹麦、芬兰、瑞典、爱尔兰和加拿大。

　　（二）美国发布《海洋气候行动计划》，旨在加强海洋科学活动和政策支持以应对气候变化

　　美国政府海洋政策委员会近日发布了长达105页的《海洋气候行动计划》，内容包含了200多项具体行动的概述和时间安排，涵盖创造碳中和的未来、加速基于自然的解决方案、增强社区对气候变化的适应能力等三大主题。其中，第一个主题中与碳中和相关的行动包括扩大海上风电项目规模和支持海洋能技术研发创新、支持零碳航运、推进海洋碳去除技术研究并制定碳核算标准、为美国外大陆架制定海洋地质碳封存计划和监督管理框架等。第二个主题的行动包括将沿海蓝碳和碳封存列入“美丽美国”倡议优先事项、保护和修复沿海蓝碳生态系统、制定蓝碳管理标准、建立和扩大海洋保护区等。而第三个主题相关的行动包括扩大美国可持续水产养殖规模、研究海上基础设施在人工鱼礁中的应用等。“美丽美国”是拜登政府2021年发起的一项十年计划，旨在通过地方政府主导、全民参与的形式，修复美国自然生态环境和保护野生动物，至2030年实现保护美国30%的土地和水域的目标。

　　（三）NOAA发布科学报告，指出无人机、人工智能和小分子生物学分析是未来研发重点

　　NOAA近日发布《2022科学报告》，总结了2022年其在卫星数据、气候观测、气候变化、海洋资源和可持续发展等方面40多项主要成果，并阐述了至2026年的总体目标和战略研发重点。NOAA的成果包括：开发人工智能声学识别技术以保护濒危动物露脊鲸、首创全球气候六要素耦合模型以改善季节性气候预报的准确性、利用水面和水下无人机收集飓风数据、研发环境DNA测量法以评估海洋鱼类种群分布等。未来，NOAA将重点关注6个方面的发展：一是DNA测序和生物小分子分析方法；二是最大限度地发挥无人系统在科研中的优势应用；三是提高NOAA自身的数据价值；四是充分利用公众科学力量，传播科学知识；五是应用人工智能发展下一代地球科学；六是推广使用信息技术云服务。

　　（四）美开展大西洋中脊深海热液区综合调查，新发现3个热液喷口

　　美国施密特海洋研究所（SOI）应用Falkor（too）号科考船，与NOAA、华盛顿大学等联合开展大西洋中脊海底热液场调查。该调查航次的科学主题为“在大西洋洋中脊寻找蛇纹石化驱动的热液活动”，旨在通过深海生物学、地质学和化学研究，深入了解海底热液区的生态系统和地质特征。调查航次中，科学家使用多波束、CTD、AUV、ROV等设备，对热液区进行三个方面的研究：一是生物地球化学作用，探索极端环境下生物群落演化过程；二是蛇纹石化作用，研究剥露于海底的地幔岩石与热液、海水之间相互作用；三是评估海底多金属硫化物矿床资源。在此次调查中，研究人员发现3个新的热液喷口，并采集了大量水、岩石和生物样本。Falkor（too）号科考船建于2010年，长110.6米，宽20米，总吨7238，载员98人。SOI于2021年购入此船后作大规模改造，成为海洋专业调查船，

　　（五）英国发布本国海域海洋物理环境变化报告，预测本世纪末海表温度上升超过3℃

　　英国海洋气候变化影响伙伴关系（MCCIP）发布海洋物理环境变化报告，阐明英国周边海域的温度、盐度、环流、海平面高度等物理要素已发生的变化，并预测未来可能的改变。报告指出，在英国周边海域，海表水温在过去40年整体升高1℃，海平面在过去120年上升12~16厘米，海水含氧量在过去60年下降超过2%，海上风浪频次增加、海岸侵蚀范围扩大、海洋酸化速率加快等负面变化加剧。报告基于最新气候模型预测，到本世纪末，英国周边海域海表温度还将升高超过3℃，海平面上升40~70厘米，海水含氧量将继续下降约3%，海洋分层强度将会增加，大西洋洋流将减弱导致陆架海域环流变化不稳定，以及其他一系列消极影响。MCCIP成立于2005年，由英国主要海洋机构合作开展工作，是英国海洋气候变化影响监测和分析的主要组织，直接支持英国政府制定气候政策。

　　（六）海底条件变化导致南极洲思韦茨冰川变宽，从而加速冰川流失

　　思韦茨冰川南极洲西部最大的冰川之一，在气候变暖的影响下正在迅速流失，并且有坍塌的风险，对全球海平面上升有着重要影响。冰川的流失速度取决于其形态和宽度等因素。美国斯坦福大学学者采用数值模拟和实地观测数据分析方法，基于冰川下方的海底条件（地形和岩性）来模拟冰川流失速度和两侧边界的位置变化，发现冰川下方的海底条件对边界的迁移有重要影响，弹性海底条件（岩土强度高）下边界的迁移速度比粘性海底条件下的迁移速度要快。根据模型预测，随着冰川的持续流失和边界移动，其表面坡度和下方基底条件不断发生变化，会使思韦茨冰川的东西边界在未来几十年内向外移动数公里，导致冰川变宽，从而加速流失。相关成果发表于《Journal of Geophysical Research: Earth Surface》（地球物理研究杂志：地球表面）。

　　文献来源：Summers, P. T., Elsworth, C. W., Dow, C. F., & Suckale, J. (2023). Migration of the shear "Laurentide Ice Sheet persistence during Pleistocene interglacials." Geology (2023).

　　（九）地震数据揭示中太平洋下方1000公里存在地幔不连续界面，可能与地幔柱有关

　　地幔中的地震波不连续性是地幔热化学状态的指标，可揭示地幔的内部结构变化。地幔过渡带（MTZ）位于上地幔底部，深度为410~660公里。尽管前人已经通过地震手段详细证实了MTZ的不连续性，但是更深处的地幔是否存在不连续性及其性质如何，尚未有明确的结论。美国麻省理工学院学者收集了全球8642个地震台站记录的600次地震数据，采用全波形反演成像法，对地表反射体波的前驱波进行逆时偏移 ，来研究太平洋区域中地幔的不连续性。研究发现，在中太平洋下方950~1050公里深处存在一个4000~5000公里宽的反射面，该反射面具有显著的起伏特征，并且在1000公里深处附近存在波阻抗反转 。研究还发现，夏威夷东南部MTZ变薄，且410公里深度附近的波阻抗差异减少，说明该区域的温度高于平均水平。综合上述因素分析，研究人员认为，这种深部地幔的不连续性和MTZ的异常高温可能与该区域深部上升的地幔柱有关。相关成果发表于《Nature Communications》（自然·通讯）。

　　文献来源：Zhang, Z., Irving, J.C.E., Simons, F.J. et al. Seismic evidence for a 1000 km mantle discontinuity under the Pacific. Nat Commun 14, 1714 (2023).

　　（十）受构造和气候因素的共同影响，东南亚铁镁质风化加速并驱动晚新近纪全球变冷

　　自晚新近纪（~15 Ma）开始，澳大利亚陆块北缘与巽他爪哇沟弧系碰撞，导致东南亚地区新鲜铁镁质岩石（如蛇绿岩）暴露、侵蚀及化学风化，该过程被认为能够通过消耗大气CO₂，进而影响气候演化。然而，该阶段东南亚区域的构造演化与气候长期演变间的因果关系仍存在争议。法国海洋开发研究院的学者基于IODP 363航次在澳大利亚西北大陆边缘钻取的沉积物，利用有孔虫壳体及沉积物碎屑态组分的地球化学分析，重建了8 Ma以来东印度洋海水化学组成及沉积物来源的演化历史。研究表明，该区域的铁镁质岩石侵蚀风化作用在4 Ma后显著增强，与该阶段构造活动导致的东南亚岛屿的隆起及区域水文循环增强相同步。前者导致新鲜铁镁质岩的出露，后者表明大陆源区降水量增加，两者共同促进大陆源区铁镁质岩石风化加速，进而消耗更多的大气CO₂，最终驱动了气候变冷。该研究对晚新近纪以来全球变冷的机制研究提供了新见解，成果近期发表于《Science Advance》（科学·进展）。

　　文献来源：Bayon G., Patriat M., Godderis Y., et al. 2023. Accelerated mafic weathering in Southeast Asia linked to late Neogene cooling. Science Advance, 9(13).

广州海洋局海洋战略研究所（转载请注明出处）