【信息】海洋科技动态

　　2023年11月8日，为期10天的ISA第28届理事会第三期会议闭幕，至此，第28届理事会会议全部结束。第三期会议就推进《公海矿产资源开采规章（草案）》展开激烈讨论，但最终各方仍未达成一致。会议通过了一份关于环境监测管理相关的文件，并确定了第29届会议的工作安排和工作方式。ISA将在年底总结整理各代表团迄今为止已经商定和需要讨论的内容，形成一部综合文本文件，以在下届理事会会议上继续推进相关谈判。ISA表示，谈判的最终目标是形成一部强有力、全面、可持续且可行的公海矿产资源开采规章，在保护海洋环境的前提下保证各国公平合理地分享利益。

　　（二）联合国气候大会再设“海洋馆”，呼吁海洋科学承担引领气候解决方案的责任

　　2023年11月6日，美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）和斯克里普斯海洋学研究所（Scripps）共同宣布，继2022年第27届联合国气候大会会场首次设置“海洋馆”后，双方共同在2023年11月30日至12月12日举办的第28届联合国气候大会上再次设立“海洋馆”。“海洋馆”的设置再次显示了海洋在气候过程中不可或缺的作用，旨在呼吁利用海洋科学和海洋方案承担引领气候解决方案的责任。“海洋馆”开设期间将举办80多项活动，深入讨论海平面上升、海洋气候与生命、蓝色经济与海洋金融等多项议题，促进相关政策制定者、专业人员与公众的交流合作。

　　（三）国际科学团队钻探南极西部罗斯冰架，将获取冰盖下方沉积物岩心

　　一支由科学家和钻探专家组成的国际团队于2023年11月从新西兰出发，前往南极西部罗斯冰架执行钻探任务，拟获取冰架下方沉积物岩心，以还原地史上温暖时期的气候环境特征，为预测未来全球气候变暖背景下地球系统变化提供科学依据。此次钻探将使用特制的热水钻机，首先造出一个孔径35厘米的钻孔钻穿590米厚冰架，然后穿过50米海水到达海底，最后钻取海底以下200米沉积物岩心。钻探工作从11月开始持续到2024年1月。该钻探项目是国际大陆钻探计划（ICDP）在南极洲的第一个项目，由新西兰、美国、德国等10国的35家机构合作开展，中国暂未参与。

　　（四）美国阿斯彭研究所出版《海洋除碳行为准则》，有望促进海洋除碳的安全性与可持续性

　　2023年11月7日，美国阿斯彭研究所牵头出版《海洋除碳行为准则》，为海洋除碳活动制定了系统的、具有参考意义的行为标准。该书提出了一些建议来规范化海洋除碳研究项目应遵循的流程、程序和工作路径等，可帮助相关从业人员规避和减小伦理、科学、经济、环境等方面的负面影响。随着全球气候问题的日益突出，海洋除碳研究和商业化进展加速，但行业存在野蛮生长的风险。新的行为准则或可抑制这一风险，促进行业健康可持续发展。阿斯彭研究所是国际顶级智库之一，1950年成立，总部位于美国华盛顿特区。

　　（五）韩国三星重工与挪威船级社签署谅解备忘录，共建自主船舶远程操作中心

　　2023年10月30日，韩国船企三星重工和挪威船级社签署一份谅解备忘录，双方承诺将共建一个用于自主船舶监测和控制的远程操作中心，推动自主航运业发展。挪威船级社将探索自主船舶概念、实际应用基础和远程协助技术，并根据相关法规对自主船舶进行认证；三星重工将发展自主船舶概念，研发自主导航系统等相关技术。双方的合作有望促进物联网、网络安全平台等尖端技术在航运业中的应用。三星重工研发的大型船舶自主导航系统在同年7月通过了1500公里航程自主航行测试，首次实现了大型集装箱船的自主航行技术验证。

　　（六）地震数据揭示，近40年来全球海上风暴强度普遍增加

　　海上风暴产生的海浪会对海底施加压力，由此产生的地震波名为初级微震。分析初级微震，可以获得风暴的强度和持续时间信息，但是对长时间尺度下的风暴强度变化目前还缺乏认识。美国科罗拉多州立大学的学者利用全球的52个长期观测地震台站，对1986—2022年记录到的初级微震数据进行分析，发现其中41个台站记录到的初级微震强度随年份而变化，表现出高度显著和渐进的能量增长。这表明30多年来全球海上风暴强度普遍增加，其中南极半岛附近的南大洋海域初级微震能量最大，北大西洋海上风暴强度的增长速度最快。该研究对近40年来全球海上风暴的年度变化规律进行了总结分析，成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　文献来源： Richard C. Aster et al, Increasing ocean wave energy observed in Earth's seismic wavefield since the late 20th century, Nature Communications (2023).

　　（七）全球变暖引发海平面上升，或增加朝鲜半岛的地震风险

　　朝鲜半岛位于欧亚板块的东部边缘，地震频发，研究其地震活动规律，可指导防震减灾工作。韩国江原大学的学者在朝鲜半岛上4条断裂带进行岩石取样分析，通过电子自旋共振（ESR）测年法来确定各断层活动的年龄。研究表明，各断裂带的古地震发生时间呈现出一定的周期性，以大约10万年为一个周期。在过去的65万年中，古地震的周期与5个海洋同位素阶段（MIS）（15, 13, 11, 9, 7万年）的间冰期相吻合，表明古地震的发生与海平面上升可能存在相关性。研究认为，如果证实太平洋海平面上升会导致地壳长期应力变化，从而驱动断层在间冰期活动，那么在未来全球持续变暖的趋势下，朝鲜半岛的地震活动频率可能会增加。相关成果发表于《第四纪科学评论》（Quaternary Science Reviews）。

　　电子自旋共振测年法：岩石中特定放射性元素衰变时，其磁场中的未成对电子会吸收地震波能量而累积，测定能量值可确定地震发生的年代。

　　海洋同位素阶段：是根据深海钻孔沉积物中的氧同位素数据所反映的温度变化推断出来的地球古气候冷暖交替周期。

　　文献来源： Man-Jae Kim et al, Long-term patterns of earthquakes influenced by climate change: Insights from earthquake recurrence and stress field changes across the Korean Peninsula during interglacial periods, Quaternary Science Reviews (2023).

　　（八）中新世长期变冷，南极冰量无显著变化，南大洋锋面向北移动

　　最新研究表明，中新世（23—5.3 Ma）气候的长期变冷与大气CO2浓度的降低及南极冰量的大幅增加无关，这对传统观点提出了挑战。荷兰乌特勒支大学的学者基于南大洋塔斯曼海ODP 岩心沉积物，通过分析甲藻包囊组合及有孔虫团簇同位素，重建了22 Ma以来南大洋副热带海洋锋面位置迁移路线、海水温度及全球冰量的演化历史及其相互作用。研究发现，在中—晚中新世，伴随着海表和海底温度的逐渐降低，南大洋海洋锋面逐步向赤道方向迁移，但南极冰量未出现显著变化。基于冰盖模型推演，研究认为中新世南极冰盖高度逐渐下降，但是海冰范围扩大，因此冰量基本保持稳定。这一过程通过影响海洋-大气过程而最终导致了海水温度降低及南大洋锋面的纬向迁移，相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　海洋锋面：海洋中不同水团的交界面，通常为水文要素（如温度、盐度等）梯度剧烈变化带。

　　文献来源：Hou S, Stap L, Paul R, et al. Reconciling equatorward migration of Southern Ocean fronts with minor ice volume change during Miocene cooling[J]. 2023.

　　（九）五百万年以来，在全球俯冲带的蛇纹石化过程中，平均每年可产生24万吨氢气

　　蛇纹石化是地壳和上地幔最普遍、最重要的地质过程之一，改变了岩石的流变性，并产生可以维持生命的氢气。目前，大陆和洋中脊区域的蛇纹石化都得到了充分研究，但是俯冲带区域的观测数据十分稀少，导致研究较为困难。英国利兹大学的学者整合了全球俯冲带区域的构造和地球物理数据，从而分析统计五百万年以来全球俯冲带蛇纹石化产生的氢气总量。估算结果认为，全球俯冲带蛇纹石化过程平均每年可产生4.2万~24万吨氢气，相比洋中脊产生的氢气低了3~4个数量级，比海沟弯曲处和地幔楔蛇纹石化产生的氢气低了1~2个数量级，这意味着俯冲带是产生氢气活动最弱的构造活动地区。该研究首次对俯冲带产生的氢气总量进行了量化分析，相关成果发表于《地球化学、地球物理学、地球系统学》（Geochemistry, Geophysics, Geosystems）。

　　文献来源：Merdith, A. S., Daniel, I., Sverjensky, D., Andreani, M., Mather, B., Williams, S., & Vitale Brovarone, A. (2023). Global hydrogen production during high-pressure serpentinization of subducting slabs. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 24, e2023GC010947.

　　（十）百年时间尺度上，加勒比海与墨西哥湾间盐度差异与北大西洋环流变化有关

　　公元纪年（约过去2000年以来）是理解气候变化对自然过程和人类活动响应的关键阶段。加拿大达尔豪斯大学的学者基于加勒比海东南部海盆的岩心沉积物，通过分析浮游有孔虫同位素及元素组成，重建了过去1700年以来加勒比海海表温度（SST）和盐度的演化历史。研究表明，在百年时间尺度上，加勒比海SST及盐度变化与北半球气候演化同步，且与北大西洋的SST变化存在密切联系。加勒比海在公元600年、800年及1400–1600年出现了短暂冷阶段，其盐度变化与墨西哥湾呈反相关关系。研究认为，北大西洋环流强度的变化，导致经向盐度输送的发生变化，最终致使加勒比海与墨西哥湾盐度出现差异，这一差异通过反馈作用将进一步对北美和欧洲地区的气候变化产生影响。相关成果近期发表于《科学·进展》（Science Advances）。

　　文献来源：Zhuravleva A, Bauch H A, Mohtadi M, et al. Caribbean salinity anomalies contributed to variable North Atlantic circulation and climate during the Common Era[J]. Science Advances, 2023, 9(44): eadg2639.