2024年03月16日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2024-08-23
  (一)日本发布新型海洋测量无人机,加强海洋环境监测与保护
  日本无人机产业发展协会(JUIDA)7月22日讯,日本五洋建设公司(Penta Ocean)与无人机制造商普罗德龙(Prodrone)联合发布创新型海洋测量无人机POV-DA。POV-DA可在海上起降、飞行和航行,搭载高精度全球导航卫星系统(GNSS)、推进器及测深声纳等设备,实现高效水深测量与波浪观测等水上自主作业,测量精度在10厘米以内,显著提升工作效率。下一步,POV-DA计划装配多参数水质监测和海水采样等设备,以拓展其应用领域,加强在海洋环境保护领域的实用性。(来源:JUIDA官网)
  (二)印度再度申请太平洋深海矿产勘探许可证,推动绿色能源发展
  英国路透社(Reuters)7月22日讯,印度计划申请太平洋的深海海底矿产勘探许可证,以扩大其获取能源转型所需关键矿物的供应来源。印度地球科学部表示,将与印度采矿部门合作,聚焦太平洋克拉里昂-克利珀顿区,于明年提交该区海底矿产勘探许可证申请书。目前,国际海底管理局(ISA)已颁发31份深海海底矿产勘探许可证,其中印度已获2份。此前,印度在印度洋已进行多轮矿产勘探,正加速攻克勘探技术与评估开采环境。然而,鉴于ISA尚未出台国际海底区域采矿法案,其获得的许可证不能用于深海采矿。(来源:Reuters官网)
  (三)美国提供近2.2亿美元的资金,支持沿海栖息地生态恢复
  7月18日,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)宣布将投资近2.2亿美元以支持32个沿海栖息地生态恢复项目。在未来几年内,计划再提供6600万美元继续支持这些项目,而所有资金均由美国政府的《两党基础设施法》和《通胀削减法案》提供。这些项目将在数十年的工作基础上开展,项目内容包括恢复城市地区的生物栖息地,为周边社区提供服务,以及研发尖端生态修复技术等。目前,NOAA已开展了2200多个栖息地恢复项目,此次投资将进一步提升美国沿海地区应对气候变化的能力,推动濒危物种的栖息地恢复。(来源:NOAA Fisheries官网)
  (四)蒙大拿大学获得93.6万美元拨款,重点研究海洋酸化及其对海洋生物的影响
  7月20日,美国蒙大拿大学(UM)宣布获得93.6万美元的政府拨款,用以研究海洋酸化及其对海洋生物的影响。该款项是美国商务部和NOAA发放的12项拨款之一,将通过新技术研发以加强海洋环境监测,进而更好地应对未来气候变化。来自UM的科研团队将利用这笔资金,结合现有的海洋pH(SAMI-pH)和碱度测量(SAMI-alk)系统,研发能够精确测量海水无机碳参数的自动系泊潜水器,并计划在夏威夷卡内奥赫湾的太平洋岛屿上进行测试。(来源:UM官网)
  (五)波兰南极科考站新获1000万美元拨款,以提升科研设施水平
  波兰广播电台官网(Polskie Radio)7月18日讯,波兰政府宣布为南极亨利克·阿克托夫斯基研究站追加4300万兹罗提(约1000万美元)拨款,用于全面改造基础设施。该站自1977年起在南极洲南设得兰群岛乔治王岛投入运营,距南极大陆约75英里,是波兰在南极唯一的全年科研设施。波兰凭借该站成为在南极洲设立常年科学站的20个国家之一,至今累计投入约合3000万美元。本次改造项目涵盖地基、主楼、电气系统等多项基础设施建设,预计于2027年完工。该项目旨在提升波兰南极科研设施水平及国际地位,强化科研实力。(来源:Polskie Radio官网)
  (六)原位实验发现深海多金属结核区可产生氧气,可能与海水电解有关
  前人的研究普遍认为深海氧气通量仅表现为氧气消耗的过程,主要通过有氧呼吸和厌氧分解被消耗。苏格兰海洋科学协会(SAMS)等机构的学者在太平洋克拉里昂-克利珀顿区进行多次原位底栖舱实验,揭示了深海氧气产生的新机制。实验发现,研究区在2天内氧气浓度增至原始背景浓度的3倍以上。通过非原位实验验证,科研人员最终将这一现象归因于研究区海底多金属结核的存在。研究推测,多金属结核表面存在高达0.95伏的电位差,可把其表面的海水电解成氢气和氧气,该过程能为该区域底栖生物提供额外的氧气。这项研究不仅颠覆了深海氧气来源的传统认知,更引出了未来值得关注的问题,例如,大规模深海采矿是否会影响海底氧气通量等。研究成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
  文献来源:Sweetman A K, Smith A J, de Jonge D S W, et al. Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor[J]. Nature Geoscience, 2024: 1-3.
  (七)南大洋CO2吸收通量被低估,与海洋温度梯度及现有数据集分辨率不足有关
  南大洋是吸收大气中二氧化碳(CO2)的主要区域,约占全球海洋吸收总量的40%。由于观测数据稀缺,特别是在南半球冬季,CO2通量估算存在较大的不确定性。英国东英吉利大学的学者对7个直接测量的空气-海洋CO2通量数据集进行研究,发现南大洋CO2吸收量比基于船载数据集的估算值高25%。研究排除了气体传输速度参数化的影响,认为上述差异与上层海洋温度存在梯度变化以及现有数据集时间分辨率不足有关。此外,由于缺乏小尺度事件的观测,目前基于海洋剖面浮标数据及生物地球化学模型所估算的CO2通量值大大低于真实值。研究成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
  文献来源:Dong Y, Bakker D C E, Bell T G, et al. Direct observational evidence of strong CO2 uptake in the Southern Ocean[J]. Science Advances.2024,10:5781.
  (八)弧前地幔楔的含水量远高出传统认知,是引发大规模火山和地震活动的主要原因
  含水量高的洋壳在俯冲进入地幔时会释放出结合水,这一过程控制着地震和火山的发生,并影响着岩石圈、水圈及大气圈之间的物质循环。美国华盛顿大学的学者基于地震资料,利用数值模拟方法反演了板块俯冲过程中弧前地幔楔中水含量的变化情况。研究发现,在全球范围内,弧前地幔楔中的水含量约为3.4—5.9×1021克,这相当于地球海水的0.4%,比前人估算值高约1个数量级。学者认为,板块和地幔温度随时间的变化是导致水合作用增加的关键原因,这一结果也得到了地震观测数据的支持。本研究为预测破坏性地震的最大深度、判断爆炸性火山喷发的流体来源以及确定俯冲过程的动态参数提供了参考依据,研究成果发表于《美国地球物理学会进展》(AGU Advances)。
  文献来源:Epstein G S, Condit C B, Stoner R K, et al. Evolving subduction zone thermal structure drives extensive forearc mantle wedge hydration[J]. AGU advances, 2024, 5(4): e2023AV001121
  (九)海底峡谷是暖水入侵南极冰架的关键通道,导致南极冰盖不稳定
  暖水侵入南极大陆架被认为会加速冰架及大型冰川的融化。尽管东南极陆架区的暖水环流已经有了详细记录,然而暖水从深海向大陆架的输送模式仍不清晰。意大利国家海洋学与应用地球物理研究所(OGS)的学者以托腾冰川及宁尼斯冰川为研究对象,基于浅地层剖面图像、水深及温盐深数据,揭示了海底峡谷在输送洋流方面的关键作用。结果表明,研究区海底峡谷两侧地形明显不对称,主要表现为东侧出现了十几米厚的沉积体,该现象表明此处存在持续的洋流搬运作用。学者认为,海底峡谷的存在能够将温暖的绕极深层水输送至东南极陆架坡折带,最终促进了陆架区的暖水入侵,而沉积体的漂移方向代表了洋流入侵的方向。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Donda F, Rebesco M, Kovacevic V, et al. Footprint of sustained poleward warm water flow within East Antarctic submarine canyons[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 6028.
  (十)人为噪音可能掩盖生物声学信号,影响栖息地海洋生物量
  募集是生物学中的一个术语,意为聚集生物种群的一部分个体。人为噪音的不断增加可能会干扰海洋生物利用自然声学线索,从而影响它们在栖息地的募集。澳大利亚阿德莱德大学的学者利用声学技术,通过水箱培养和现场实验,研究了噪音对牡蛎幼虫募集的影响。研究发现,在水箱培养实验中,没有人为噪音的情况下,声学富集使生物量增加了2.57倍,而在有噪音的情况下则无显著变化。而在自然条件下,噪音较低的地方,生物量增加了3.33倍,但在噪音污染的地点,生物量则没有明显的增加。研究认为,人为噪音可能掩盖声学信号,强调了噪音污染对生物栖息地募集的复杂影响。成果发表于《英国皇家学会报告》(Proceedings of the Royal Society)。
  文献来源:Williams Brittany R., McAfee Dominic, et al. Anthropogenic noise disrupts acoustic cues for recruitment[J]. Proceedings of the Royal Society B, 2024, 291(2013): 20240741.
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