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:2024-07-03
  (一)德国联邦数字事务和运输部资助140万欧元,推动船舶减排技术进步
  6月17日,德国联邦数字事务和运输部(BMDV)公布了总额近140万欧元的拨款决定,支持海上和内陆河的环保船载电力系统及移动岸电技术的研发计划,以减少船舶排放对气候和环境的影响。目前,该计划已获得了约1000万欧元的资金,用于支持6个环保项目,主要涉及多瑙河环保客运船舶、亥姆霍兹海洋研究中心科考船、漂浮式充电站及船舶的升级改造等。以上项目预计每年将帮助德国航运业减少353吨温室气体和123吨空气污染物的排放。
  (二)欧盟批准《公海条约》,以加强海洋生物多样性保护
  6月17日,欧盟部长理事会通过了《国家管辖外海域生物多样性养护和可持续利用国际协定》(又称《公海条约》、BBNJ协定),支持在公海设立大范围海洋保护区,以加强海洋生物多样性保护。目前有89个国家签署了该条约,但还需要得到至少60个国家批准,并在得到批准的120天后该条约才能正式生效。近年来,欧盟及其成员国致力于建立海洋保护区,以实现到2030年将全球30%海洋纳入保护的目标(3030计划)。当前,欧盟已准备提交正式批准文件,承诺在2025年6月的联合国海洋会议之前完成批准程序。
  (三)全球海事脱碳中心研究表明,基于脂肪酸甲酯的生物柴油可能影响发动机性能
  6月18日,全球海事脱碳中心(GCMD)发布了一份生物燃料在海事供应链中的降解倾向跟踪情况报告,重点调研了生物燃料在船舶使用过程中的质量情况。该报告表明,基于脂肪酸甲酯(FAME)的生物燃料在暴露于氧气、水、杂质等条件下可能会产生副产品,这些副产品会影响发动机的使用寿命和性能。此外,试验结果显示,在商业运营条件下FAME并未显著降解,但仍需继续试验以进一步调查生物燃料对发动机和燃料输送系统的长期影响,以充分开发生物燃料的潜力。
  FAME:Fatty Acid Methyl Ester的缩写,是一种生物燃料,通常用于替代传统的船用燃料,与传统的燃料不同的是FAME可能会发生降解。
  (四)澳大利亚宣布建造第4个海上风电场,推动可再生能源发展
  6月15日,澳大利亚宣布将在新南威尔士州海岸附近的太平洋伊拉瓦拉区建造该国的第4个海上风电场,以支持实现2050年净零排放目标。新风电场面积为1022 km²,距离新南威尔士州东海岸20公里。与原计划相比,新方案充分考虑到风电场对航运及环境等影响,因此进一步缩减了面积且选址在离岸更远的海域。新风电场可行性许可还在申请阶段,获得许可后将正式开始施工。新风电场建成后,预估每年产生约2.9吉瓦的电力,能为180万户家庭供电,也能为重工业等提供更清洁、更便宜的能源,风电场还能提供稳定的就业岗位。此外,澳大利亚政府计划每6个月进行一次招标,以达到2030年可再生能源开发总量32吉瓦的目标。
  (五)大数据模型显示,冰川槽是挪威大陆边缘有机碳堆积中心
  大陆边缘沉积物中储存了大量有机碳,但鲜有研究对这些有机碳的堆积速率进行量化。挪威地质调查局的学者使用机器学习对挪威大陆边缘沉积物的有机碳储量和堆积速率进行了空间预测,显示表层沉积物(上部10厘米)储存了814 Tg(百万吨)有机碳,堆积速率为6 Tg/年。研究发现,有机碳的堆积量在空间上变化很大,其中近一半的有机碳堆积量集中在冰川槽,而有机碳的沉积中心位于斯卡格拉克海峡。由于大陆边缘沉积物覆盖的范围更大,其有机碳的储存规模远远大于挪威的沿海植被生态系统。研究强调,未来应进一步探索制定相应管理措施来增加有机碳的堆积速度,以促进海洋碳封存及减缓气候变暖。成果发表于《通讯·地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
  文献来源: Diesing M, Paradis S, Jensen H, et al. Glacial troughs as centres of organic carbon accumulation on the Norwegian continental margin[J]. Communications Earth & Environment, 2024, 5(1): 327.
  (六)卫星遥感数据揭示,海洋浮游动物的捕食空间变化影响海洋碳循环
  碳封存是应对气候变化的关键环节,但目前对海洋碳循环机制的理解仍存在不足。过去的研究大多采用均质模型,未能充分考虑浮游动物捕食率的空间变异性。英国剑桥大学的研究团队采用反演建模方法,利用卫星遥感数据对浮游植物生物量进行推断,探讨了浮游动物捕食动态的空间变异性。研究结果表明,浮游动物捕食率的半饱和常数(K值)在全球范围内呈现显著的空间差异,即高生产力区域的捕食率较低,而低生产力区域的捕食率较高。此外,研究发现捕食动态不仅影响浮游动物和浮游植物的生物量,还显著影响碳的输出途径。该研究强调了捕食动态在海洋碳循环过程中的重要性,相关成果发表于《全球生物地球化学循环》(Global Biogeochemical Cycles)。
  捕食动态:生态系统中捕食者与其猎物之间的关系。这包括捕食者如何捕猎、猎物如何逃避,以及这些行为如何随时间和环境变化。
  半饱和常数(K值):捕食者达到最大捕食速率一半所需的猎物浓度,此值影响捕食效率和生态系统结构。
  文献来源:Meyjes S A, Petrik C M, Rohr T,Cael B B, et al.Impact of spatial variability in zooplanktongrazing rates on carbon export flux[J]. Global Biogeochemical Cycles, 2024,38:e2023GB008085.
  (七)班达海和红海新发现27种荧光生物,拓展了对生物多样性的认识
  近年来,海洋生物荧光现象的研究因其在生理和行为反应中的潜在作用而备受关注,但现有研究多集中于水母、珊瑚和鱼类,对其他海洋生物的荧光研究相对较少。德国鲁尔大学的研究团队通过夜潜观测和显微成像技术,首次在西南太平洋班达海和红海中发现了27种新的荧光海洋物种,包括海绵、软体动物、被囊动物及鱼类。研究表明,这些荧光现象在不同物种中广泛存在,尤其在棘皮动物、甲壳动物和某些软体动物中尤为显著。这项研究不仅扩展了对海洋荧光生物多样性的认识,也为未来探讨荧光在海洋生态系统中的具体功能提供了新的数据支持。成果发表于《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)。
  文献来源:Poding L H, Jägers P, Senen B,et al.New observations of fluorescent organisms in the Banda Sea and in the Red Sea. PLOS ONE,2024, 19(6): e0292476.
  (八)机器学习算法与卫星追踪相结合,可以监测到米级海洋垃圾堆
  海洋垃圾是全球性的环境问题,但当前尚未能制定有效措施加以应对。西班牙加迪斯大学的学者基于欧洲航天局的Copernicus Sentinel-2卫星图像,利用机器学习算法对地中海规模达米级以上的漂浮垃圾聚集体进行了跟踪和分析。研究发现,垃圾聚集体与邻近大陆输入有关,其分布主要受沿海人口密度、地理位置、降雨及洋流的影响。尽管精度仍需提高,但卫星监测足以有效绘制海洋垃圾分布热点图,预测污染扩散趋势。研究表明卫星遥感方法对海洋垃圾的长期监测和管理具有重要作用,相关成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Cózar A, Arias M, Suaria G, et al. Proof of concept for a new sensor to monitor marine litter from space[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 4637.
  (九)海洋酸化显著削弱珊瑚礁的钙化能力,可能导致珊瑚礁持续受损
  海洋酸化对珊瑚礁影响巨大,当海水pH值降低时,其钙化作用会减弱,溶解作用增强。加州州立大学北岭分校的学者以法属波利尼西亚莫雷阿岛的珊瑚礁群落为研究对象,进行了为期1年的野外水槽培养实验。实验中,研究人员通过改变CO2分压来调节海水pH值,以研究海洋酸化对珊瑚群落的长期影响。结果发现,随着海水pH值降低,珊瑚礁的净群落钙化量(NCC)显著下降。值得注意的是,向海一侧前礁的NCC在预估本世纪末最高CO2分压条件下甚至出现负值,即珊瑚开始溶解。学者认为在未来环境条件下珊瑚礁的钙化能力将持续受损,尤其前礁部分最为严重。该研究呼吁应进一步采取措施减缓海洋酸化,成果发布于《湖沼学和海洋学》(Limnology And Oceanography)。
  文献来源:Edmunds P J, Doo S S, Carpenter R C. Effects of year‐long exposure to elevated pCO2 on the metabolism of back reef and fore reef communities[J]. Limnology and Oceanography, 2024.
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