【信息】海洋科技动态

　　FAO将与亚洲开发银行、欧洲复兴开发银行和拉美开发银行共同发起“清洁和健康海洋计划”，拨款1.15亿美元用于清理从陆地进入海洋的污染物，包括化肥等的有机废料和未经处理的废水。这些污染物进入海洋后会造成海洋缺氧，导致珊瑚大规模死亡、沿海鱼类种群数量下降等，破坏海洋生态环境。该计划与联合国教科文组织政府间海洋委员会建立战略伙伴关系，旨在通过制定新政策和监管措施，并加大基础设施投资来遏制陆地污染物对海洋的影响。此外，该计划还将绘制海洋陆源污染物分布图，以更好地了解海洋缺氧效应，支撑制定改善海洋健康的解决方案。

　　（二）瑞士明确反对深海采矿，或将影响多家国际商业金属公司的决策

　　6月28日，瑞士政府发表声明，支持暂停在国际海底区域开展深海采矿活动的倡议，直到深海采矿业获得足够的科学知识，可确保海洋环境得到充分保护为止。在7月举行的国际海底管理局（ISA）第28届会议上，瑞士将阐述其国家立场，进一步表明态度。目前，已有德国、西班牙、新西兰等15个国家明确反对在公海海底进行商业采矿。瑞士是全球大宗商品贸易的重要中心之一，也是多家大型金属、煤炭、石油商业巨头的总部或分公司所在地，这一官方立场或将影响这些公司的深海采矿战略。

　　（三）全球海底地图绘制仅完成1/4，难以在2030年前达到目标

　　英国国家海洋中心（NOC）称，“海底（Sea bed）2030”计划目前已完成海底高精度数字地图绘制共9000万平方公里，完成绘制面积与全球海底面积比值从2017年的6%增长到现今的24.9%，并新发现了19,000多个海山。然而，“海底2030”计划仍存在两大问题，一是目前有10%~15%的数据被视为商业和国家机密，难以公开。二是按照目前的工作进度，在2030年完成全球海底地图绘制的目标难度较大。项目组织方和国际海道测量组织、联合国教科文组织政府间海洋学委员会等机构正试图联合全球各方，共同推进项目完成。“海底2030”计划目的在于精确测量水深数据，编制高精度地形图，推进生态学、海洋物质交换和板块构造等海洋学科的发展，提高人类保护和可持续管理海洋的能力。

　　（四）澳大利亚调查船开展南大洋科考，新发现一批海山、海脊和海底峡谷

　　6月，澳大利亚“调查者”号调查船（RV Investigator）起航前往南大洋，开展海洋数据采集与采样。此次调查精细测量了塔斯曼断裂海洋公园的水深，绘制了塔斯马尼亚岛以南海域地形图，新发现了数个形成于4000万年前的海山，以及大型海脊、海底高原和海底峡谷。这些海山是澳大利亚大陆和南极大陆分裂期间，洋中脊的海底岩浆活动产物。“调查者”号隶属于澳大利亚联邦科学与工业组织（CSIRO），2014年入列，长93.9米，总吨位6082，可搭载20名船员和40名科学家。

　　（五）美开发新型海底激光雷达，可精确测量水深，分辨率达到1厘米

　　美国蒙特利湾水族馆研究所（MBARI）与3D at Depth公司合作，将于年内推出并测试新一代增强型海底激光雷达系统——WiSSL。WiSSL可精细测量海底地形，绘制超高分辨率海底地形图，有望推动海底测绘技术发展。据悉，WiSSL具有360度视野，分辨率高达1厘米，测量数据绘制的图像甚至可以识别海底动物的软组织，远超传统多波束测深系统。此外，WiSSL具有便携和节能的特点，能在复杂崎岖的海底进行三维扫描和测量，可安装在AUV、ROV上灵活使用。3D at Depth是美国一家激光雷达技术公司，提供海底测绘产品和技术支持。

　　（六）IODP记录揭示，北大西洋陆源老化有机质的输入，影响了深海有孔虫的碳-14年龄

　　海水通风指表层海水与大气进行热量和气体（如CO₂）交换后进入海洋内部的过程。这个过程在深海碳封存和碳释放方面发挥着关键作用，末次冰消期（约1.8万年）以来尤其显著。深海底栖有孔虫和大气两者的放射性碳（即¹⁴C）年龄差异通常用来判断深海通风强弱，但前人研究往往忽略了陆源有机质携带的老化碳对¹⁴C年龄的影响。学者基于北大西洋IODP岩心沉积物，通过有机碳的¹⁴C分析，探讨了陆源有机质输入对海洋通风重建的影响。研究表明，HS1（海因里希事件1，末次冰消期北大西洋快速冷事件）期间，北大西洋冰筏碎屑可携带大量的陆源老化碳输入到深海后降解，对底栖有孔虫的¹⁴C年龄有显著影响，最终导致样品出现异常老的海洋通风年龄。该研究从全新视角探讨了陆源老化有机碳再矿化过程对14C年龄的影响，挑战了过去基于底栖有孔虫¹⁴C年龄重建深海通风的传统理论。相关文章近期发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　文献来源： Liu J, Wang Y, Jaccard S L, et al. Preaged terrigenous organic carbon biases ocean ventilation age reconstructions in the North Atlantic[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 3788.

　　（七）珊瑚化石放射性碳证据表明，全新世阶段极地海洋翻转流保持稳定，不影响大气CO2浓度

　　全新世（约1.15万年以来）是距今最近的间冰期，气候温暖，在中-晚期大气CO₂浓度上升了约20 ppmv（百万分之一体积），被认为是与南大洋翻转流及其相关的生物地球化学变化有关。然而，在整个全新世阶段，极地海洋翻转流及海洋通风历史仍然未得到很好的约束，为评估暖期海洋环流与碳循环之间的联系带来了困难。南京大学学者基于冰岛南部雷克雅内斯海脊和南大洋德雷克海峡的深海珊瑚化石，采用铀系测年及¹⁴C等分析，重建了全新世高纬度海洋环流演化历史。研究表明，全新世阶段南大洋及北大西洋深层水的通风强度保持稳定，极地海洋翻转流未出现长期、大规模扰动，据此可推断翻转流的变化不是导致全新世大气CO₂浓度变化的主要因素。反之，大洋水团营养盐变化及海水中碳的再分配过程变化，以及大陆有机碳库的变化可能是调控此阶段大气CO₂的关键因素。相关文章近期发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。

　　文献来源： Chen, T., Robinson, L.F., Li, T. et al. Radiocarbon evidence for the stability of polar ocean overturning during the Holocene. Nat. Geosci. (2023).

　　（八）珠江三角洲及其邻近大陆架发现大型淡水储库，具有潜在开发价值

　　近海地下淡水（OFG）指储存在海底沉积物空隙和岩石裂隙中的水体，其总溶解固体浓度低于上覆海水，是重要的潜在淡水储库。然而，由于全球范围内的近海水文地质数据缺乏，地下淡水的形成及演化机制仍然知之甚少。香港大学学者以古珠江三角洲为对象，基于31个钻孔的水文地质资料、地震剖面和孔隙水地球化学数据集，结合古水文地质模型，探讨了大河三角洲地下淡水储量及开发潜力。研究发现，珠江口及其邻近大陆架上存在一个从未所知的地下淡水库，体积高达575.6 ± 44.9 km³，最远延伸至离岸55 km。地球化学及水质指数分析表明，该淡水库主要来源于大气降水，通过海岸附近渗透进入海底，具有作为饮用水或海水淡化水源的潜在开发价值。由此推测，大河三角洲及其邻近陆架存在大型地下淡水库可能是一种全球现象，这对于淡水资源短缺的沿海城市开发淡水具有重要意义。相关研究近期发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　文献来源：Sheng, C., Jiao, J.J., Luo, X. et al. Offshore freshened groundwater in the Pearl River estuary and shelf as a significant water resource. Nature Communications, 14, 3781 (2023).

　　（九）通过同位素追踪阿留申火山弧的碳行为，发现俯冲特征可调控火山脱气过程

　　俯冲作用是地幔、地壳和大气之间物质传输的重要过程，碳在其中的变化及循环过程仍不清楚。北太平洋阿留申-阿拉斯加火山弧具有两个重要特征，一是165°W以西的上板块地壳缺乏碳源，二是俯冲沉积物中碳酸沉积物含量极少。这两个特征使得阿留申火山弧碳的循环过程相对简单，成为检验俯冲带中碳行为的理想地点。美国阿拉斯加大学学者采集了阿留申火山弧不同位置火山气体和弧外海沟沉积物，进行碳、氦同位素分析，并基于两种混合模型来量化火山所回收-释放俯冲带的碳量。分析表明，碳的回收-释放效率沿阿留申弧走向发生变化：中段发生冷而快速俯冲，俯冲沉积物中43%~61%的碳被回收，再通过火山释放回大气；西段发生温暖而缓慢的俯冲，俯冲沉积物中仅有6%~9%的碳释放回大气。研究认为，不同的俯冲特征将影响火山弧脱气过程，在评估俯冲带碳汇时需要充分区分。相关研究发表于《科学·进展》（Science Advance）。

　　火山脱气过程： 火山弧回收下方俯冲沉积物中的碳，以气体和挥发物等形式释放回大气的过程。

　　文献来源： Taryn Lopez et al. ,Tracking carbon from subduction to outgassing along the Aleutian-Alaska Volcanic Arc.Science  Advance.(2023).

　　（十）安东爪哇海底大火成岩省形成较晚，与白垩纪第1次大洋缺氧事件的第1阶段无关

　　安东爪哇海底高原（OJP）是位于西南太平洋所罗门群岛以北、面积超过500万平方公里的大火成岩省，前人通过IODP资料分析认为其形成于128~120 Ma，并在约120Ma导致了白垩纪第1次大洋缺氧事件第1阶段（OAE1 a），但对于其形成时间并没有精确的数据。美国俄勒冈州立大学学者采用最新质谱仪，对OJP岩心样品重新精确分析，还原其演化历史。样品中斜长石的⁴⁰Ar/³⁹Ar定年数据显示，OJP形成时间比前人的估计晚了1000万年，大约为117~108 Ma，且形成过程至少持续了600万年。这表明OJP的形成过程无法导致OAE1 a发生，但可能在之后的OAE1 b（第2阶段，114.5~110.5 Ma）中发挥了作用。相关研究发表于《科学》（Science）。

　　文献来源： Peter C. Davidson et al. ,A younger and protracted emplacement of the Ontong Java Plateau.Science380,1185-1188(2023).