(一)加拿大校企合作启动OASIS项目,利用创新光学技术增强海底成像效果
7月4日,加拿大海洋科技公司Voyis宣布与南安普顿大学、无人水面艇企业AutoNaut、英国国家海洋学中心(NOC)合作,启动超视距海底光学成像调查感知(OASIS)项目。该项目通过创新光学技术,利用NOC研发的自主水下航行器搭载高分辨率光学传感器,增强海底成像效果;同时结合AutoNaut研发的波浪动力水面无人艇及其搭载的远程传感器和测量技术,实现超视距远程海底监测。此外,该项目将为海上风电、石油和天然气及海洋建筑等行业提供远程调查的服务和相关软件产品。(来源:Voyis官网)
(二)意大利企业完成海域2150米深高压直流电缆铺设,作业水深创行业新纪录
7月8日,意大利电缆制造公司Prysmian成功在2150米水深处完成高压直流海底电缆的安装测试,作业水深创行业新纪录。此次使用的高压直流电缆由刚性大、抗形变能力强的合成纤维复合材料制造而成,创新了轻型铠装技术。在水中,该新型材料比普通钢材轻50%,此前在550米和1000米水深处均验证了其可靠性。该电缆将用于意大利国家电缆公司(Terna)的第勒尼安海缆安装项目中,项目金额达17亿欧元(约133.5亿元人民币),有力推动地中海能源枢纽建设。(来源:Prysmian官网)
(三)韩国成功安装自研船载碳捕获系统,推动国际海事减排新发展
美国船舶媒体MARINELINK 7月10日讯,韩国4家海洋技术公司联合宣布,其在一艘集装箱船上成功安装1套百分百国产化的船载碳捕集系统(OCCS)。该系统能在船舶运行过程中捕获、液化和储存二氧化碳,使船舶的二氧化碳排放量减少82%~90%。该项目始于2023年4月,由韩国船级社(KR)、现代商船公司(HMM)、三星重工海洋服务公司(SHI)和泛亚信息技术公司(PANASIA)合作开展。该系统已在2200 TEU的集装箱船“HH Mongla号”上安装,并通过韩国船级社的风险评估和法规审查,将于近期进行内部验证和运行测试。
TEU:用来表示集装箱船装载能力的单位,一个TEU相当于一个6.10米长、2.44米宽、2.59米高的标准集装箱。(来源:MARINELINK网站)
(四)新西兰发布碳捕集、利用和封存(CCUS)框架,公开征求意见
新西兰商业创新和就业部(MBIE)7月9日讯,新西兰政府发布CCUS框架并公开征求意见。该框架旨在减少工业领域尤其是天然气生产和使用过程中的二氧化碳净排放,推动可再生能源发展,实现低排放经济转型。据估计,该框架的实施将助力新西兰在未来两个减排计划期间(2026—2030年、2031—2035年)减少二氧化碳净排放4.65兆吨。此外,该框架还包括了二氧化碳排放监测制度,以确保捕获的碳得到安全有效的储存。同时,将通过实施排放交易计划(ETS)以限制碳排放量。(来源:MBIE官网)
(五)美、加、芬三国达成极地破冰船建造合作协议,提升北极船队实力
美国国会山报(The Hill)和路透社7月11日讯,美国、加拿大与芬兰近期召开了“北约峰会”,会议达成一项三边合作协议——“破冰船合作计划”(ICE)。该协议旨在联合打造大规模极地破冰船队,拟投入资金达数十亿美元。目前,加拿大和芬兰分别拥有20艘和9艘破冰船,而美国仅有2艘破冰船。为提高自身在造船等战略产业的竞争优势,美国将通过该协议不断寻求产业合作。该协议商定三国共享造船业信息和人才,协助北约国家在未来十年内建造70—90艘破冰船,总耗资预计达100亿美元。(来源:The Hill官网、路透社)
(六)海洋环流减弱可能会增强大气中二氧化碳的积累,铁循环是关键驱动因素
作为全球大洋环流的重要组成部分,经向翻转环流(MOC)可以将富含碳和营养物质(如铁元素)的深层水带到海洋表层。在南大洋等溶解铁存在限制的海区,光合微生物对铁的利用程度决定了有多少碳逸出到大气中。美国麻省理工学院的学者基于数值模型,研究了海水中铁的有机配体对MOC和大气二氧化碳间关系的影响。研究发现,当MOC减弱时,海洋生物活性会降低,其有机配体产量随之减少,生物体内营养物质利用效率降低,导致更多的碳释放,随后逸出进入大气。研究认为,这一过程由铁循环反馈机制驱动,铁循环可能是海洋对气候变化响应的关键因素。研究人员预测,未来的气候变化可能会加剧大气中二氧化碳的积累。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
铁的有机配体:指能与铁离子(Fe³⁺或Fe²⁺)形成稳定复合物的有机分子。
文献来源: Lauderdale J M. Ocean iron cycle feedbacks decouple atmospheric CO2 from meridional overturning circulation changes[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 5532.
Lauderdale et al., 2024)
(七)北极海冰季节性变化堵塞北极航道“要塞”,缩短了西北航道的可航运时间
近年来,北极航道的巨大商业价值日益凸显,被认为是连接大西洋和太平洋传统航线(即经巴拿马运河和苏伊士运河)更经济的替代方案。然而,受海冰季节性变化影响,目前几乎没有对极地航道通航季时长进行系统性研究。加拿大渥太华大学的学者利用极地操作限度评估风险指数系统(POLARIS),分析了2007—2021年西北航道PC7级别破冰船(能穿越厚度达70厘米的冰)的年度通航周数变化。研究发现,高纬度地区向南漂移而来的多年冰堵塞了某些关键航段,导致可通航时长整体上缩短了。此外,南北航线的通航时间存在较大的差异性,例如北部航线的部分航段在过去15年内每年通航时长缩短14周以上。研究建议,环北极国家需要迅速采取措施应对航运季时长的变化,成果发表在《通信地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
北极航道:主要由2条航道构成,分别是加拿大沿岸的“西北航道”和西伯利亚沿岸的“东北航道”。
文献来源:Cook A J, Dawson J, Howell S E L,et al.Sea ice choke points reduce the length of the shipping season in the Northwest Passage[J].Communications Earth & Environment, 2024, 5: 362.
(八)气候变暖背景下,高纬度海区鱼类群落可能面临灭绝风险
近年来,全球气候变暖导致海洋鱼类群落的分布发生重大变化,如温水种向极地扩展,而冷水种分布范围缩小。然而,未来气候条件对这些群落变化的影响程度仍然知之甚少。挪威诺德大学的学者收集了2004—2022年东北大西洋(包括巴伦支海)通过渔业拖网获取的不同鱼类生物量数据,并利用分布模型进行拟合分析,预测了未来海洋鱼类的物种分布和生物量变化。研究表明,在未来气候变化情景下,群落物种丰度总体增加,相对优势度将下降,而物种分布范围和生物量则大体增加。其中,巴伦支海2种丰度最高的物种——毛鳞鱼和极地鳕鱼将分别减少或灭绝。虽然有新物种不断向北极扩展,但拓展量并不能弥补毛鳞鱼和极地鳕鱼的减少量,最终导致北极区域鱼类生物量总体降低。研究认为,到本世纪末,北极底栖鱼类将面临灭绝的风险。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
文献来源:Cesc G V , Costello M J, Coll ,et al.Future trends of marine fish biomass distributions from the North Sea to the Barents Sea[J]. Nature Communications, 2024, 15: 5637.
(九)有孔虫氧同位素表明,末次冰盛期北大西洋环流比现在更深更强
现代北大西洋环流由相互关联的2个系统组成,分别是由温盐驱动的大西洋经向翻转环流(AMOC)和风力驱动的副热带环流(STG)。然而,北大西洋STG在气候显著波动的末次盛冰期(LGM)的演化情况仍然存在争议。英国伦敦大学的学者基于北大西洋和北极海域的沉积物岩心,通过分析岩心有孔虫氧同位素,重建了LGM期间北大西洋STG的强度及深度变化历史。研究发现,在LGM时期,北大西洋STG比现今强,且大部分延伸到水下1 km以深,研究认为这与冰期风应力的增加有密切联系。研究利用气候模型进行分析,预测包括墨西哥湾流在内的北大西洋洋流系统将在21世纪减弱。洋流系统的减弱将导致北大西洋区域海平面升高,而欧洲的全球变暖趋势则会相对减缓。成果发表于《自然》(Nature)。
北大西洋副热带环流:呈顺时针方向流动,在西北大西洋的深度约1 km,其最大深度由副热带温跃层底部决定。
文献来源:Wharton, J.H., Renoult, M., Gebbie, G. et al. Deeper and stronger North Atlantic Gyre during the Last Glacial Maximum[J]. Nature, 2024: 1- 8.
(十)北大西洋发现正在发育裂谷的微大陆,板块运动影响其发育机制
戴维斯海峡(Davis Strait)位于北大西洋巴芬岛和格陵兰岛之间,南接拉布拉多海,北连巴芬湾。英国德比大学的学者基于重力数据和地震波反射数据,利用地壳厚度模型模拟了戴维斯海峡的构造演化过程,发现戴维斯海峡下方内存在一个微大陆。该微大陆由厚度为19—24公里的大陆地壳组成,且正在发育裂谷,研究人员将其命名为戴维斯海峡原始微大陆。研究认为,该微大陆是在约5800万—4900万年前由岩石圈结构控制板块运动而形成,这种微大陆形成与发育机制可能广泛适用于全球其他地区。该研究强调了进一步研究板块动力学和扭转挤压在微大陆崩解中的重要性。成果发表于《冈瓦纳研究》(Gondwana Research)。
文献来源:Longley L, Phethean J, Schiffer C. The Davis Strait proto-microcontinent: The role of plate tectonic reorganization in continental cleaving[J]. Gondwana Research, 2024, 133: 14- 29.