(一)俄罗斯科考船赴北极巴伦支海,深入研究北极气候变化
俄罗斯塔斯社(ITAR-RASS)7月26日讯,俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所科考船“凯尔迪什”号(Akademik Mstislav Keldysh)将于摩尔曼斯克港启航,前往巴伦支海和喀拉海开展科学考察,以研究温室气体排放及其对气候的影响。本航次将利用先进的深海探测技术及海底机器人,开展深部地震勘测,绘制巴伦支海深层地层剖面,探索极地与大西洋的冷暖海水交互和甲烷排放特征,并监测气候变化。本研究旨在改进已有气候模型,建立国家“气候活性物质监测系统”,为俄罗斯经济脱碳及适应气候变化提供科学依据。
气候活性物质:指温室气体、大气气溶胶和黑碳。 (来源:ITAR-RASS官网)
(二)美国大学开发自供电水上机器人,创新使用生物动力技术
美国宾汉姆顿大学(Binghamton University)7月10日讯,该校开发了一种自供电水上机器人,能够产生接近1毫瓦的电量,为在水面采集环境数据提供支持。它利用细菌驱动的生物电池,以及一侧亲水、一侧疏水的Janus界面,吸收水中营养物质,促进细菌孢子的产生。当环境对细菌有利时,细菌孢子就会转化为营养细胞,并产生支持机器人运行的能量;当环境不利时,它们就会变回孢子。未来,研究人员计划进一步寻找细菌种类的最佳组合,以提高机器功率和可持续性,以推动美国“物联网海洋”项目进展。 (来源:宾汉姆顿大学官网)
(三)欧盟批准两项总计10.78亿欧元计划,以推动可再生氢技术的创新和生产
欧盟(EU)7月29日讯,欧盟批准了两项荷兰可再生氢技术的创新和生产计划,总计10.78亿欧元。其中,9.98亿欧元将通过招标支持至少200兆瓦容量的可再生氢电解槽建设,对前期投资成本的80%和未来5~10年的溢价进行直接补助,旨在到2025年实现500兆瓦的电解槽容量建设,到2030年达到3~4吉瓦。此外,欧盟还将投资8000万欧元用于碱性电解槽生产可再生氢的可行性试验,该电解槽具有电流密度高、氢气输出压力高、占用空间小的特点,容量20兆瓦,预计2024年开始建设,2027年投入运营。 (来源:EU官网)
(四)2024年非洲蓝色经济周成功举办,深入探讨海洋经济可持续发展
非洲联盟(AU)7月26日讯,非洲联盟委员会(AUC)与联合国开发计划署(UNDP)在埃塞俄比亚联合举办了非洲蓝色经济周(ABEW-24)活动,主题是“赋能非洲的蓝色复兴”。活动期间,与会者就海洋健康与经济增长、海事业务、沿海旅游以及蓝色金融等多方面进行了深入讨论,就非洲蓝色经济可持续发展的新战略制定进行了部署,确定了蓝色经济中的贸易和投资优先事项。此外,在会上庆祝的非洲海洋日也强调了水生资源可持续管理的必要性,与“非洲海洋十年”相呼应,共同致力于保护和利用海洋资源。 (来源:AUC官网)
(五)美国伍兹霍尔海洋研究所获格罗斯曼家族基金会1000万美元资助,推动海洋科学研究
伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)7月31日讯,该研究所获格罗斯曼家族基金会1000万美元捐赠,成立格罗斯曼科技催化基金。该基金作为创新研究和技术项目的种子资金,旨在推动创新理念发展,加强WHOI在海洋科学领域的前沿地位。此计划面向WHOI研究人员,助力尖端科学技术项目研究发展,重点关注具发展前景和增长潜力的科学和工程计划,并助力其吸引多方资金支持及商业化机会。基金会将在前两年每年支付500万美元,另500万美元作为挑战性拨款,有望使捐赠总额达1500万美元,推动海洋科学发展。 (来源:WHOI官网)
(六)玄武岩地球化学记录揭示,冰岛火山喷发初期经历了强烈的地壳同化作用
尽管前人对火山喷发的地球化学和地球物理特性进行了大量研究,但对深层地壳同化作用的认识仍然有限。美国加州大学的学者基于2021年和2022年冰岛法格拉达尔火山(Fagradalsfjall)喷发期间的玄武岩样品,分析了铼-锇(Re-Os)同位素和在地幔中高度富集的亲铁元素(HSE)组成。结果表明,2021年冰岛火山喷发阶段,玄武岩经历了强烈的地壳同化作用,而相反2022年火山喷发期没有地壳同化作用的迹象。研究认为,在2021年火山喷发中,由于岩浆在突破地表前的停滞和分馏结晶导致了持续的地壳同化作用。而在2022年的喷发中,由于此前已经建立了岩浆通道系统,使得岩浆能够顺利高效地到达地表,而未再次发生地壳同化。本研究揭示了地壳同化作用在火山喷发初期的重要性,并指出这种作用可能增加岩浆中的挥发物含量,从而提高内部压力和浮力并促进喷发作用。成果发表于《自然》(Nature) 。
同化作用:指当岩浆在地壳中上升时,与周围的地壳物质发生化学和物理相互作用,从而改变岩浆的成分和性质的过程。
冰岛火山喷发:2021年开始,冰岛雷克雅内斯半岛沿线的火山在时隔781年后进入新的喷发期,其中法格拉达尔火山在2021、2022和2023分别出现3次喷发。
文献来源:Day J M D, Kelly S, Troll V R,et al.Deep crustal assimilation during the 2021 Fagradalsfjall Fires, Iceland[J].Nature.2024
(七)南极冰架底部高分辨率地图揭示,冰架融化受复杂过程影响
由于缺乏观测数据,关于影响南极冰架的海洋过程仍不清晰,导致海平面预测存在较大不确定性。美国休斯顿大学的研究人员基于西南极的多特森(Dotson)冰架底部的高分辨地图,揭示冰架基底融化在冰面上留下的印记。结果表明,冰架底部静水区缓慢融化形成了广泛的阶梯状地貌,而出流区的湍流则加速了融化,在冰架底部形成了水滴状凹痕。此外,研究还观察到贯穿冰架全层的冰裂缝,其底部因基底融化和对流过程发生了形态改变。研究强调,要准确预测未来南极冰架的融化过程,必须考虑在单一冰架下的活动过程。成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
文献来源:Anna W,Karen E A,Carolyn B,et al.Swirls and scoops: Ice base melt revealed by multibeam imagery of an Antarctic ice shelf[J]. Science Advances.2024,10(31).
(八)石油和天然气开采导致污染激增百倍,严重影响海洋底栖生物群落
石油和天然气开采会将碳氢化合物和重金属等有毒污染物引入周围的沉积物中,危害附近的海洋底栖生物群落。英国埃塞克斯大学的学者基于1981—2012年间在苏格兰和英格兰沿海的9个石油和天然气平台收集的4216个物种的数据,通过前后多重对照实验,量化了活跃的平台对附近底栖生物的影响。研究发现,平台周边500米范围内的碳氢化合物浓度比未受影响的较远地点高出10613%,而重金属的含量高出了455%。此外,油气开采平台的污染会导致底栖生物群落丰富度和生物多样性下降,平台附近大型捕食动物数量减少甚至消失,而小型食腐动物占据主导地位。以上结果与碳氢化合物以及重金属浓度超标有关。该研究有助于更好的量化和管理海上油气开采导致的环境效应。成果发表于《整体环境科学》(Science of The Total Environment)。
文献来源:Chen Z, Cameron T C, Couce E, et al. Oil and gas platforms degrade benthic invertebrate diversity and food web structure[J]. Science of the Total Environment, 2024, 929: 172536.
(九)海相页岩锂同位素组成表明,反风化作用是大规模生命灭绝事件后气候延迟恢复的关键
在二叠纪末期大规模生命灭绝事件中,大规模火山活动释放了巨量的碳进入海-气系统,导致气温升高并持续了五百万年,超过了气候恢复的预期时间尺度。新西兰怀卡托大学的学者通过分析海相页岩和燧石的锂同位素组成,探讨了该事件后气候恢复延迟的原因。结果表明,下三叠统海相页岩的平均锂同位素组成显著高于此前已发表的所有其他显生宙海相页岩。利用锂循环模型,研究认为当时增强的反风化作用延缓了气候恢复过程。反风化作用与陆地风化作用相反,期间硅与可溶性阳离子结合形成自生铝硅酸盐矿物,并释放二氧化碳,进而导致高浓度温室气体持续存在于海-气系统中。本研究强调了反风化作用在影响地质历史时期古气候演化过程中发挥的关键作用,成果发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。
文献来源:Rauzi S, Foster W J, Takahashi S, et al. Lithium isotopic evidence for enhanced reverse weathering during the Early Triassic warm period[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121(32): e2318860121.
(十)海冰演化重建模型揭示,20世纪中叶北极海冰覆盖率较低
北极海冰面积缩小是气候变化的显著表现。尽管自1979年以来,卫星观测揭示了北极海冰的持续变化,然而20世纪50年代及更早的海冰变化数据稀少且具有较大不确定性。俄罗斯科学院大气物理研究所的学者基于海冰密集度(SIC)与表面温度和气压模式的关系,利用混合模型-经验方法重建了1901—2019年间海冰覆盖率的演化过程。研究发现,1920—1940年间北极海冰面积显著减少,这一结果与当时的北极增暖事件相吻合。此外,该时期3月和9月的海冰面积异常变化幅度分别达到了80万平方公里和150万平方公里,是其他数据集异常幅度的3倍。该研究为深入认识20世纪上半叶的北极气候变化过程提供了最新参考,成果发表于《大气科学进展》(Advances in Atmospheric Sciences)。
文献来源:Semenov V A, Aldonina T A, Li F, et al. Arctic sea ice variations in the first half of the 20th century: A new reconstruction based on hydrometeorological data[J]. Advances in Atmospheric Sciences, 2024, 41(8): 1483-1495.