【信息】海洋科技动态

（一）日本“海洋普查”列入联合国“海洋十年”计划，推动生物多样性调查

日本财团及科学家组织Netkon宣布，其共同发起的“海洋普查”计划已被联合国“海洋十年”认可。这是一项旨在发现未知海洋生物的全球性倡议，将探索生物多样性热点海域，采集活体样本，并将样本转换为高分辨率图像并作精细DNA测序。该计划开发了一种基于云技术的新物种分类方法，利用机器学习加快新物种从发现到登记的过程。目前，该计划的合作伙伴包括法国海洋开发研究院（IFREMER）、日本海洋科技中心（JAMSTEC）、新西兰国家水与大气研究所（NIWA）、世界海洋物种登记册（WoRMS）、美国施密特海洋研究所等机构。

（二）美国推动全球海洋观测阵列（Argo）建设，拨款270万美元购买观测浮标

4月10日，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）与商务部宣布，将为Argo购买一系列海洋观测浮标，以补充并扩大墨西哥湾、加州海域、太平洋热带地区和北极区域的海洋观测数据收集能力。2021年10月，国际Argo组织提出OneArgo计划获得联合国“海洋十年”批准，计划在2030年前建成由4700个浮标组成的全球、全水深、多学科海洋观测网络，目前已完成4000个浮标的部署。美国的新拨款将为该计划增加40个Argo浮标、7个Deep Argo浮标和6个生物地球化学浮标。Argo是美国科学家于1998年提出的一个全球性海洋观测试验计划，目前有26个国家参与，中国是参与国家之一。

（三）“决心”号完成IODP 402航次，研究成果有助于完善洋-陆转化模型

4月8日，美国大洋钻探船“决心”号完成IODP 402航次全部任务，抵达意大利那不勒斯港。IODP 402航次以“蒂勒尼安洋-陆转化”为科学主题，聚焦意大利西部蒂勒尼安海海盆在大陆伸展、岩浆上涌背景下的发育过程，6个站位取心总长超过700米，多个钻孔钻获基底硬岩，后续研究有望帮助改进现有的洋-陆转化模型。未来，“决心”号将休整近2个月，期间将开展“决心号学院”“岩石学校”等科普活动，计划于6月4日启航赴北大西洋/北冰洋执行IODP 403航次。

（四）挪威“北极光”碳捕集和封存项目即将正式运营，未来逐步扩大碳封存能力

2020年，挪威启动“北极光”碳捕集和封存项目，计划将荷兰一化工厂排放的CO2捕集并压缩后，经船运输到挪威近岸中转站，再通过管道将其永久储存在大陆架海床下2600米深处。2021年，挪威国家石油公司（Equinor）、壳牌公司和TotalEnergies公司合资成立了“北极光”公司，专门负责建设和运营该项目的基础设施。近日，TotalEnergies公司宣布“北极光”项目的建设已进入收尾阶段，将于年内正式投产运营。项目一期装置每年可封存150万吨CO2，到2026年扩大到每年500万吨，并争取在2030年提高到每年1000万吨。

（五）美国组装超大型仿生无人潜艇（UUV）原型机，可用于水下军事活动

4月8日，美国防技术开发商诺斯罗普·格鲁曼公司宣布已完成“蝠鲼”（Manta Ray）超大型UUV的原型机组装工作。该设备由美国国防高级研究计划局（DAPRA）设计建造，外观模仿巨型海洋生物蝠鲼，能够在海洋环境中执行长时间、远距离任务，可携带大量有效载荷且维护简单，还能以低功率状态长期锚定在海底。“蝠鲼”UUV具备海底战场感知和指挥、信息控制和传输能力，是美国深海作战和国防部联合全域指挥与控制（JADC2）计划的关键组成，目前尚未公布该设备的具体尺寸。

（六）使用浊积岩获取古地震信息仍有困难，跨学科综合分析是发展方向

地震等自然事件引起近岸海底震动，形成沿斜坡下冲的浊流。当浊流到达平缓区域后，受重力驱动形成下粗上细的沉积序列，即为浊积岩，是古地震的重要指示岩石之一。美国地质调查局俯冲带工作组就浊积岩识别古地震的科学进展进行了梳理，认为作为一种古地震的间接证据，其形成因素十分复杂，区分地震与非地震成因的浊积岩仍然困难。此外，目前浊积岩的定年方法严重受到环境等条件约束。研究提出，跨学科综合分析是充分发掘浊积岩价值的最优途径，通过地震学、沉积学、海洋学、工程学与预测模型等学科从不同角度对不同区域、不同时代浊积岩进行分析，有望减小浊积岩研究中的不确定性，进而提高识别古地震的能力，为应对未来地震灾害提供参考。评论文章发表于《Eos》（Earth & Space Science News）。

文献来源：Sahakian, V., D. Kilb, J. Gomberg, N. Nieminski, and J. Covault (2024), Submarine avalanche deposits hold clues to past earthquakes, Eos, 105, https://doi.org/10.1029/2024EO240122. 

（七）海浪将海水中的污染物重新释放到大气中，沿海地区污染最为严重

全氟烷基酸（PFAA）是一类人工合成的有机化合物，具有很强的疏水性和化学稳定性，广泛应用于工业生产中。由于PFAA能够累积在生物体中，因此可通过生物链对人类健康和环境造成负面影响。瑞典斯德哥尔摩大学的学者从大西洋经向横断面28个不同深度采集了海水样品，基于有机化学分析并结合实验室模拟，测量了海浪产生的海水气溶胶（SSA）中的PFAA含量。研究发现，PFAA在海水气溶胶中的含量比在海水中的含量要高出10万倍。此外，海浪可将PFAA带到沿海地区，并从海水释放到空气中，最后经过长距离的大气运输在陆地沉降。研究认为，沿海地区可能是受PFAA污染最严重的地区。相关成果发表于《科学进展》（Science Advances）。

文献来源：Sha B, Johansson J H, Salter M E, et al. Constraining global transport of perfluoroalkyl acids on sea spray aerosol using field measurements[J]. Science Advances, 2024, 10(14): eadl1026.

（八）新元古代条带状铁建造的形成，与部分海洋被冰川覆盖有关，新结论推翻了传统假说

条带状铁建造（BIF）是由硅质和铁质组成的化学沉积岩，形成于特定地质历史时期，通常指示了缺氧且富铁的海洋环境。例外的是，新元古代时期的BIF却在与当今相当的大气氧气水平条件下形成，通常认为与全球海洋冰川的大面积覆盖有关。以色列魏茨曼科学研究所的学者基于海洋环流模型及新元古代生物地球化学模型，探讨了BIF形成的控制因素及其对于冰盖范围的敏感性。研究表明，BIF的形成所需的铁离子[Fe2+]主要来自海底盆地内的热液活动，其形成过程对冰盖范围和海水中的磷酸根[PO43-]浓度都很敏感。模拟结果表明，在全球仅部分海洋被冰川覆盖的条件下，BIF的形成和分布模式与新元古代相当。这一结论推翻了此前关于新元古代海洋表面全部结冰的假说，研究成果发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。

文献来源：Gianchandani K, Halevy I, Gildor H, et al. Production of Neoproterozoic banded iron formations in a partially ice-covered ocean[J]. Nature Geoscience, 2024: 1-4.

（九）澳大利亚大堡礁的中深层珊瑚尚未受全球变暖影响，但在未来持续变暖中难以幸免

珊瑚礁对气候变化非常敏感，容易受全球变暖影响而出现白化现象。前人通常基于海水表面温度预测珊瑚礁水体环境温度，忽略了中深层水环境（30~50 m）的温度变化。澳大利亚昆士兰大学的学者以澳大利亚大堡礁不同深度的珊瑚礁为研究对象，探讨了珊瑚礁对海水温度变化的响应。研究发现，中深层水体中，由于海水密度差异形成了一个分层，从而隔绝了上层海面的海洋热量，使得该深度的珊瑚死亡率较低（小于30%）。研究预测，如果全球平均气温持续上升，直至相较工业革命前高出3℃，海洋这种分层可能会被破坏，最终导致中深层的珊瑚受到气候变化的威胁。相关成果发表于《美国科学院院刊》（PNAS）。

文献来源：McWhorter J K, Halloran P R, Roff G, et al. Climate change impacts on mesophotic regions of the Great Barrier Reef[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121(16): e2303336121.

（十）冰芯记录揭示，冰岛火山气溶胶增加导致中世纪气候发生变化

火山喷发后，大量极细的火山灰气溶胶进入到平流层，进而通过阻挡太阳辐射对全球气候造成影响。前人基于低纬地区的火山记录，将公元700—1000年定义为全球“火山静止期”（也称中世纪静止期），然而这一认识与冰岛陆地及冰芯记录存在差异。德国伯尔尼大学的学者基于7个格陵兰冰芯，通过分析隐形火山喷发碎屑及硫同位素等组成，探讨了中世纪静止期的火山活动及其对气候的影响。研究表明，公元751—940年为冰岛火山活跃期，尤其初期的火山喷发活动（公元751—763年）与同时期欧洲地区显著的降温事件相吻合。学者认为，冰岛火山活动产生的气溶胶对工业革命前局部区域的气候变化具有重要影响，对中世纪火山静止期的传统认识提出了挑战。相关成果发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）。

文献来源：Gabriel I, Plunkett G, Abbott P M, et al. Decadal-to-centennial increases of volcanic aerosols from Iceland challenge the concept of a Medieval Quiet Period[J]. Communications Earth & Environment, 2024, 5(1): 194.