（一）“决心号”在大西洋中脊钻深1182米，获取地幔橄榄岩
“决心号”大洋钻探船正在大西洋中脊亚特兰蒂斯地块执行IODP 399航次，取得了重大突破。航次实施的U1601C孔已钻至海底以下1182.2米，回收了长尺度地幔岩。该钻孔分别在钻至海底以下285米、658米、974米、1182米后分4次提钻取心，平均岩心回收率51%~91%。岩心岩性依次为蛇纹石化橄榄岩、强蛇纹石化橄榄岩、完全蛇纹石化橄榄岩和纯橄榄岩、辉长岩。目前，船上科学组决定进行最后一轮下钻，以获取更深处地幔岩。
地幔岩岩性坚硬，钻探难度大，岩心难以回收。本航次取得的钻孔突破是深海钻探工程技术的重大进展，有望极大地推进地幔岩石学、地幔结构和演化研究，提高对深地热液环境、超深层微生物圈等前沿领域的认识水平。在当前IODP转型时期，此钻孔的成功也向世界展示了深海钻探在地球科学中的关键作用。
（二）东太平洋深海新发现超5000物种，评估海底采矿对生态系统的影响至关重要
今年2—3月，英国SMARTEX项目团队搭乘“詹姆斯·库克”号科考船在东太平洋克拉里昂-克利珀顿区（CCZ）开展生态环境考察。调查人员应用ROV对4000~6000米深海床上的生物进行观察和取样，并汇编了相关数据，最终确定该区域存在5578个物种。这些新发现物种主要为节肢动物、蠕虫和棘皮动物，88%~92%在以前从未被人们所知。这是全球首次对CCZ生物多样性进行全面调查和记录，引发了人们对深海采矿影响生态系统的关注。SMARTEX项目由英国政府资助，旨在调查海底采矿及相关海洋试验对生态环境的影响，合作伙伴包括英国自然历史博物馆、英国地质调查局、利物浦大学等单位。
（三）德国整合海洋力量，启动海洋基础设备联合研发项目
德国亥姆霍茨基尔海洋研究中心（GEOMAR）、阿尔弗雷德·魏格纳海洋和极地研究中心（AWI）和吉斯达赫特材料与海岸研究中心（Hereon）等三大涉海机构共同召开海洋基础设施联合研发项目启动会。会议宣布将集中资源，合作研发尖端设备，进一步提升德国海洋科学技术水平。联合项目旨在开发“用于可持续性探索海洋环境的机器人和传感器”，统一海洋调查设备的数据处理标准，优先开发传感器和相关软件，引入人工智能技术，集成从海底到大气的全套基本海洋数据，促进生物、地球化学和物理海洋过程之间的协同研究。此合作项目已获2970万欧元拨款，计划于2029年完成。
（四）美国俄勒冈州立大学新科考船下水，计划2025年首航
由美国国家科学基金（NSF）投资3.9亿美元建造的区域级科考船Taani号近期下水，计划于2024年交付俄勒冈州立大学运营，2025年执行首次科考，将负责美国西海岸沿海调查。该船长61米，可搭乘13名船员和20名科学家，俄勒冈州立大学也为此投资1300万美元改造了码头。Tanni号是NSF新造3艘区域级科考船中的第1艘，后两艘将陆续于3年内交付，分别由罗德岛大学和路易斯安那大学运营，负责美国东海岸、墨西哥湾调查。
（五）挪威建造新型浮式风电设施，可大幅减少碳排放
挪威可再生能源公司Ocean Ventus推出了一款新型浮式风电基础设施，在制造过程中大幅减少碳排放。相比于传统风力涡轮机的制造需要生产和运输大量混凝土和钢铁，这款新型风力涡轮机采用了轻质材料和模块化组件，可节省40%的钢材，降低CO2排放量。此外，新型风力涡轮机更稳定、更灵活，可以适应各种海洋环境，可部署在离岸较远海域。
（六）特提斯板块俯冲导致印度洋底部产生地幔柱，形成大地水准面凹陷
由于地球内部质量分布不均匀，造成全球大地水准面并不一致。位于印度半岛南部的印度洋大地水准面凹陷（IOGL）是地球上最低的大地水准面，形成原因仍有争议。为解决此问题，印度学者建立白垩纪以来随时间变化的全球地幔对流模型，调整模型中非洲和太平洋下方大型低剪切速度省（LLSVP）的密度和粘度等参数，还原印度洋板块的演化史。研究发现，俯冲下沉到地幔深处的特提斯板块扰动了非洲下方的LLSVP，导致其中低密度热物质上升，在印度洋的上层地幔形成地幔柱。地幔柱进一步造成了低密度地幔异常区域，从而在相应的海面形成了大地水准面凹陷。相关成果发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）。
文献来源：Pal, D., & Ghosh, A. (2023). How the Indian Ocean geoid low was
（七）应用声学方法监测冰川径流，可低成本建立冰川变化预警系统
冰川表面的径流监测对于海平面变化预测、水资源管理和冰川洪水预警都至关重要，然而目前用于监测的方法有限，使用微气压计阵列（用于核试验监测）的成本较高。日本北海道大学学者在格陵兰岛西北部冰川部署声学传感器和流量计，采集声频信息和径流记录，并研究两者之间的关系。研究发现，50~375 Hz频段的声频变化和冰川径流的流量变化高度相关，表明声学信号可用于远程连续监测冰川水文条件。研究人员表示，该方法获取的数据精度虽然低于微气压计阵列，但可大幅降低监测成本，有利于建立大规模预警系统，及时预报冰川洪水事件。相关研究发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）。
文献来源：Podolskiy, E. A., Imazu, T., & Sugiyama, S. (2023). Acoustic sensing of glacial discharge in Greenland. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103235.
（八）俯冲的铁质地层进入地幔深部，促成大火成岩省
铁质地层是形成于地球早期海洋中的致密富铁沉积岩，后随板块构造活动，部分留在大陆，部分俯冲进入地幔深处，导致了地幔成分的非均质性，也可能是驱动大火成岩省（LIP）活动的关键因素。美国莱斯大学学者按照时间序列，将铁质地层的沉积年龄和LIP火山喷发时间进行对比，发现在3200—1000 Ma，大多数铁质地层的沉积年龄与241±15 Ma后的LIP火山活动相关，并且这种耦合关系在长时间尺度上多次出现。结合构造学、地球动力学、矿物学等因素，研究人员认为，这是因为俯冲的铁质地层在地幔底部聚集，形成高导电性富铁带，促进了热异常的形成，从而产生地幔柱上涌，最终形成LIP。这一研究表明，以铁质地层为代表的海洋化学变化对地球的构造演化产生了以前从未认知的深远影响。相关研究发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。
文献来源：Duncan S. Keller et al, Links between large igneous province volcanism and subducted iron formations, Nature Geoscience (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01188-1
（九）汤加岛弧的海底热液释放铁元素，提高海洋固氮生物生产力和有机碳合成
海洋浮游固氮微生物可将大气中的氮转化氨或硝酸盐，提高海洋生态系统的氮供给和初级生产力。铁元素是固氮作用的重要催化因子，但由于远洋海域中铁的缺乏，限制了生物固氮作用。法国艾克斯-马赛大学学者基于GEOTRACES计划在南太平洋汤加火山弧所获取的化学、物理学及生物学数据，探讨了与海底热液活动相关的铁元素供应对于海表生产力的潜在影响。研究表明，沿着汤加火山弧所释放的热液流体，能够通过垂向扩散提高海洋表层的铁浓度，进而刺激生物生产力显著增加，最终导致该海域出现一个36平方公里的叶绿素高值区。据估算，在铁元素富集海域，固氮微生物的生产力可提高2—8倍，有机碳合成量可提高2—3倍。该研究首次揭示海洋“铁施肥”的新机制，对于认识全球碳循环具有重要意义，成果发表于《科学》（Science）。
文献来源：Sophie Bonnet et al., Natural iron fertilization by shallow hydrothermal sources fuels diazotroph blooms in the ocean.Science380,812-817(2023).
（十）南极底层水流速30年来急剧放缓，将导致深海脱氧
南极底层水（AABW）是南极大陆附近海底（约3000米以深）低温高密度的流动水体，对于推动深海环流及深海氧气供应具有重要作用。澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）学者基于长期水文观测、深水流速测量及海冰模型，模拟重建了1994年以来阿蒙森海海盆底层水的变化过程。研究表明，1994~2009年间，由于南极冰融水大幅增加，南极底层水的运输流量减少了4.0 Sv（通量单位，1 Sv=10 m3/s）；而2009~2018年间，气候变化导致南极大陆架水体盐度上升，南极底层水的运输流量短暂恢复（约2.2 SV）。据估算，1994年以来，南极底层水流量的净减速为每10年0.8±0.5 Sv，相应地导致底层水含氧量每10年减少3±2 μmol kg−1（浓度单位）。该研究强调，南极冰盖融化导致淡水释放，表层水密度减小，其下沉受阻，最终削弱南极底层水的强度并导致深海脱氧。相关研究近期发表于《自然·气候变化》（Nature Climate Change）。
文献来源：Gunn, K.L., Rintoul, S.R., England, M.H. et al. Recent reduced abyssal overturning and ventilation in the Australian Antarctic Basin. Nat. Clim. Chang. (2023).
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