2024年03月16日 星期六

【信息】海洋科技动态

作者:海洋战略研究所(汇编) 发布时间:2024-03-07
  (一)美国拨款960万美金,支持海洋数据共享和整合
  1月19日,美国商务部(DOC)和国家海洋和大气管理局(NOAA)共同宣布拨款960万美元,以推进海洋和沿海数据的共享,提高区域海洋伙伴关系能力,解决沿海社区和海洋空间管理问题,加强海上风电和海洋监测。这笔资金将通过4个区域海洋伙伴关系(ROP)和5个综合海洋观测系统(IOOS)等9大途径使用。
  区域海洋伙伴关系:在美国《两党基础设施法》(BIL)框架下建立,目的是协调其国内海洋和沿海社区资源,整合政府和非政府合作者获得的海洋数据,为政府、行业和利益相关者对海洋利用的规划提供支持。
  综合海洋观测系统:NOAA牵头实施的海洋综合观测数据共享战略计划,目标是促进高质量、高完整度海洋数据的获取,提高区域海洋观测能力,加强数据产品和决策支持工具的开发,提高政府海洋管理能力。
  (二)法国16家研究机构签署承诺宣言,服务海洋生态转型和可持续发展研究
  1月22日,在法国高等教育和研究部(MESR)组织下,法国地质矿产研究局(BRGM)、海洋开发研究院(Ifremer)等16家研究机构共同签署“可持续发展——社会和环境责任”宣言。MESR要求各科研机构应当共同努力,支撑服务法国“在2050年实现碳中和”的国家战略,明确各自实现生态转型的路径,并为此创造条件。Ifremer表示,将继续促进海洋健康,共享海洋发展成果,加速海洋生态研究转型,减少海洋开发碳足迹,加强与海洋观测、环境影响相关的研究。
  (三)挪威批准深海商业采矿,成为全球首个开放深海采矿的国家
  1月9日,挪威议会以80票赞成、20票反对的结果,通过了“开放本国大陆架部分区域商业化深海采矿”提案,成为世界上首个开放深海采矿的国家。根据提案,挪威将逐步开放28.1万平方公里的海域,供相关企业开展商业测绘和勘探,而挪威政府将在谨慎的环境评估后向申请企业发放采矿许可。挪威于2023年完成本国管辖海域资源评估,认为大陆架具有巨大的金属矿产潜力,深海采矿可帮助挪威实现能源“绿色转型”。
  (四)印度提交两份印度洋海底矿产勘探申请,国际海底管理局(ISA)将于3月审议
  1月18日,印度向ISA提交两份申请,提出了两项在印度洋国际海底区域的勘探工作计划。一是申请在印度洋中部嘉士伯海岭勘探多金属硫化物,勘探区域由100个10×10公里区块组成,总面积达1万平方公里。二是申请在中印度洋阿法纳西-尼基廷海山(Afanasy Nikitin Seamount)勘探富钴结壳,勘探区域由150个区块组成,总面积3000平方公里。ISA计划在3月召开的理事会会议上审议这两份申请。
  印度目前持有两份印度洋勘探合同,一是于2002年3月签署的印度洋中部多金属结核勘探合同,经2017年和2022年延期后,将于2027年到期;二是于2016年签署的印度洋洋中脊多金属硫化物勘探,将于2031年到期。
  (五)日本紧急出动调查船部署海底观测仪,以解析地震海啸形成机制
  1月16日,日本海洋科技中心(JAMSTEC)紧急出动“白凤丸”号调查船,前往日本能登半岛近海开展调查。“白凤丸”号计划在能登半岛周边海域部署约30台海底地震仪和大地电磁测量仪等观测设备,并在一个月后回收并开展数据分析,以解析地震相关的海底断层活动情况和海啸发生机制。1月1日,日本能登半岛突发7.6级地震并引发海啸,JAMSTEC牵头的此次调查是对地震的一次快速科学响应。
  “白凤丸”号船长100米,总吨位4073,可搭乘54名船员和35名科学家。
  (六)法国海洋开发研究院(Ifremer)与企业合作,研发低成本海底巡逻机器人
  1月,法国著名海洋勘探研究机构Ifremer和水下仿生推进器初创公司FinX、无人遥控潜水器(ROV)开发服务商Forssea Robotics组成的联合体获得300万欧元资助,成立“Residence”项目组。该项目组将重点开发中长期海底巡航机器人所需的技术模块,包括导航、定位、通信等。该项目的最终目标是实现水下航行器长期、低成本地独立运行,无需与母船建立物理连接,最大程度减少碳排放。项目预计到2025年能实现重大技术突破,2026年实现技术商业化。
  (七)通过数值模拟,揭示西南印度洋慢速扩张脊洋壳的增生过程,发现构造作用占主导地位
  慢速-超慢速扩张脊的洋壳由蛇纹石化地幔和玄武岩共同组成,其增生过程由构造作用和岩浆作用共同驱动。通过数值模拟,可探讨洋壳增生过程中岩浆供应变化对构造作用的影响。然而,构造作用如何反过来影响岩浆产生和洋壳增生的过程尚不清楚。德国不来梅大学的学者运用二维数值模拟,对西南印度洋慢速扩张脊(SWIR)的洋壳增生过程进行研究。模拟结果发现,沿拆离断层发育增厚洋壳在拆离断层演化的早期,因地幔流上升受阻,致使上升速率减缓、岩浆供应减少;到了拆离断层演化的后期,断层下盘的分支逆冲断层促进了地幔流上升,导致岩浆供应增加,形成了增厚洋壳。在整个洋壳增生过程中,岩浆作用对构造作用的影响有限。该研究强调,构造作用在慢速-超慢速扩张脊洋壳增生过程中占据了主导地位,成果发表于《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)。
  拆离断层:在区域伸展作用下沿不整合面滑脱而形成的大型正断层,通常为大规模低角度滑动。
  文献来源:Leila Mezri et al., 2024. Tectonic controls on melt production and crustal architecture during magma-poor seafloor spreading. Earth and Planetary Science Letters. 628(118569).
  (八)科学家在大西洋中部发现赤道水团,这有助于完善全球海洋水团运动模式
  水团是具有共同演化历史、性质相似的水体,不同水团之间通常以温度-盐度突变界面为界限,而海洋实际上是由不同水团所组成的。截至目前,太平洋和印度洋的赤道海域均被发现存在性质独特的赤道水团,但在大西洋中央并未发现。俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所的学者通过Argo计划所收集的全球海洋内部数据,编制了大西洋上层2000米的详细温度-盐度图,新发现10°N~10°S范围内的水体具有紧密的温度-盐度联系,可划分出一个独立的水团,即大西洋赤道水团。通过模拟估算结果,研究人员认为,该水团可能是由南大西洋中央水团和北大西洋中央水团按3.5:1比例混合而成。大西洋赤道水团的发现有助于完善全球海洋水团模式,从而加深了解热量和营养物质等要素在全球的迁移机制,成果发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)。
  文献来源:Victor Zhurbas, Konstantin Lebedev and Natalia Kuzmina. Is There the Equatorial Water Mass in the Atlantic Ocean? Geophysical Research Letters (2023).
  (九)西南极大陆架冰盖持续融化,罗斯环流变率是重要的控制因素
  西南极冰盖融化主要是由南极环极洋流(ACC)中靠近海岸的环极深水(CDW)驱动,也是造成全球海平面高度预测不确定性的主要影响因素。以往对于冰盖融化控制因素的研究主要集中在大陆架海域,开放海域的洋流影响则少有研究。美国华盛顿大学的学者运用钻井、地震、海洋生物等多学科数据,通过模拟实验来研究环极深水穿过南大洋向南极大陆架移动的路径变化。研究表明,罗素环流在其中起到重要作用。受海风和海冰变化影响,罗斯环流的扩张增加了环流东侧向极地运输的热量,这些热量率先到达阿蒙森海和别林斯高晋海,导致阿蒙森大陆架近海的深层海水变暖,从而影响了冰盖底部融化。研究认为,罗斯环流的大小变化影响了西南极冰盖的融化速率。相关成果发表于《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
  罗斯环流:南大洋一个顺时针旋转的洋流,由南大洋上空的西风驱动,对南大洋和南极洲的温度有重要调节作用。
  文献来源:Prend, C.J., MacGilchrist, G.A., Manucharyan, G.E. et al. Ross Gyre variability modulates oceanic heat supply toward the West Antarctic continental shelf. Commun Earth Environ 5, 47 (2024).
  (十)铊同位素记录揭示,末次冰消期全球海洋氧化还原条件受南大洋控制
  研究地质历史时期海洋溶解氧含量的变化对于理解海洋碳循环至关重要,但目前对于末次冰消期以来(1.8万—1.17万年前)全球海洋溶解氧含量的净变化及控制机制仍然存在争议。美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的学者基于印度洋阿拉伯海钻孔沉积物,通过分析铊(Tl)同位素组成,重建了3万年以来全球海洋溶解氧含量演化历史。研究发现,末次冰盛期(2.3万—1.9万年前)全球海洋溶解氧含量低于全新世(1.17万年以来),与当时极地冰盖增加导致南大洋通风减弱有关。自冰消期以来(1.8万年以来),在快速冷事件期间出现了海洋氧化过程,而在变暖期则出现了短暂脱氧。学者认为,末次冰消期以来南大洋通风强弱是调控全球氧化还原条件的主要控制机制,与西风带在千年尺度上的纬向迁移有密切关系。成果发表于《科学·进展》(Science Advance)。
  文献来源:Wang Y, Costa K M, Lu W, et al. Global oceanic oxygenation controlled by the Southern Ocean through the last deglaciation[J]. Science Advances, 2024, 10(3): eadk2506.
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