(一)美国政府拨款3400万美元,用于推动NOAA渔业的数据、基础设施和劳动力现代化
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)8月15日讯,美国政府通过《通胀削减法案》(IRA)为其提供3400万美元资金,重点支持NOAA渔业数据的现代化升级。主要包括:优化生态系统保护工作流程、推动云计算等现代技术发展,通过与美国各地大学进行科学知识与技术合作,创建更可靠的数据收集平台,提高数据共享与透明度。此外,NOAA计划利用这笔资金为渔业从业者提供培训,以适应新技术。这一投资是拜登政府“投资美国”议程的一部分,有助于增强美国社区和经济对气候变化的适应能力。(信息来源:NOAA官网)
(二)美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)获私人基金160万美元,建设南极冰架观测系统
WHOI 8月13日讯,该研究所获 WM Keck基金会160万美元资助,创建研究南极冰架融化的自主系泊系统(SAMS),帮助解决气候科学中量化冰盖质量损失和预测全球海平面上升的难题。该系统具备在南极冰架下深处航行、锚定并长期观测的能力,可实时收集和传输海洋和冰架观测数据,观测冰川融化过程,支持极端环境下冰、海相互作用的研究,为全球应对海平面上升作出决策提供科学依据和数据支持。(信息来源:WHOI官网)
(三)英国首次发布年度南极科考碳排放数据,显示其减碳决心
英国南极调查局(BAS)8月13日首次发布其碳足迹数据,评估并统计了BAS南极站、“大卫·爱登堡爵士”号破冰船、科考飞机队以及往返南极人员和后勤保障交通的碳排放量。统计显示,2023—2024年度,BAS排放二氧化碳当量约5.4549 万吨,主要排放源包括破冰船、南极站基础设施和往返交通。为减少碳排放,BAS在科考船上使用加氢处理植物油(HVO)替代传统柴油,在南乔治亚岛的研究站建设太阳能工厂,注重提升员工的减碳意识,是首批获得国际碳信托机构“碳中和排放标准”行动认证的公共组织之一。BAS计划今后每年发布一次碳足迹数据,到2040年实现碳中和,并带动其他组织减少碳排放,促进环境可持续发展。(信息来源: BAS官网)
(四)英国国家海洋学中心(NOC)开展海洋碳存储研究,已完成一个北大西洋科考航次
NOC 8月9日讯,NOC调查船“发现”号(RRS Discovery)完成了为期37天的北大西洋科考航次,近日返航。该航次隶属于NOC领导的Bio-Carbon项目,采用长距离AUV收集海洋生物和化学数据,并部署海底摄像机器人观测海洋死亡生物下沉过程的碳变化情况,全面了解海洋生物在海洋碳储存方面发挥的关键作用,为下一代气候建模提供信息。Bio-Carbon项目周期六个月,由英国自然环境研究委员会(NERC)资助,旨在解决气候模型未充分考虑生物过程变化影响的问题,包含多个子项目,分别探究海洋生态系统碳排放、初级生产力以及特定生物对海洋吸收二氧化碳能力的影响等。NOC计划今年秋季利用“詹姆斯·库克”号(RRS James Cook)前往研究海域回收本航次部署的海底观测锚系,并继续开展实地研究。(信息来源:NOC官网)
(五)德国“太阳”号调查船奔赴西印度洋,探索冷水珊瑚栖息地
德国不来梅大学海洋环境科学中心(MARUM)讯,其属下“太阳”号调查船8月8日从毛里求斯路易港启航,前往西印度洋和莫桑比克海峡,探索东非陆坡以及科摩罗群岛的冷水珊瑚生态系统。本航次有来自十个不同国家的37名研究人员参与,主要任务是通过有缆遥控潜水器(ROV)MARUM-SQUID号进行珊瑚及栖息地的详细观测和拍摄,并使用多波束回声测深仪和ADCP等水声测量设备,以及沉积物观测锚系、水和浮游生物取样器等获取水文地质数据。调查将结合历史记录和地震剖面数据,揭示深海珊瑚的生长条件、物种多样性及未来发育趋势,为评估全球气候变化对海洋生态系统的影响提供关键数据。(信息来源:MARUM官网)
(六)IODP获取最长地幔岩岩心,揭示地幔岩在不同深度的复杂性
上地幔的成分和演化主要通过地球科学钻探(直接采样)和地球物理探测(间接方法)综合推断,对于理解地球内部运动过程至关重要。然而,科学界至今很少钻获地幔岩样品。2023年5月执行的IODP 399航次利用“决心”号大洋钻探船,在大西洋中部亚特兰蒂斯地幔上涌区获取了一段长达1268米的蛇纹石化橄榄岩(蚀变地幔岩)岩心,其中夹杂着辉长岩侵入体。基于这一岩心样本展开的研究发现,蚀变地幔岩中的辉石矿物含量要比预期少得多,而镁的浓度却非常高,表明其经过了高度熔融;纯橄榄岩带产状与地幔组构间具有中等倾角,这表明熔体输送方向与地幔上涌方向呈斜交关系。该岩心记录了广泛的热液-岩石相互作用,特别是在上部200米处被氧化的区域尤其显著。该研究揭示了地幔在不同深度的复杂性,并强调了热液活动对地幔结构的影响。成果发表于《科学》(Science)。
文献来源:Lissenberg C J, McCaig A M, Lang S Q, et al. A long section of serpentinized depleted mantle peridotite[J]. Science, 2024, 385(6709): 623-629.
(七)北极沿海永久冻土被侵蚀,削弱北冰洋二氧化碳吸收能力,其影响需要纳入地球系统模型
已有研究预测,到2100年北极沿海永久冻土受侵蚀的面积将增加2到3倍,对海洋生态产生规模性影响。然而,现有地球系统模型尚未将沿海永久冻土中有机质流入海洋产生的影响纳入考量。德国马克斯·普朗克研究所的学者通过在地球系统模型中引入沿海永久冻土侵蚀,采用数值模型研究了永久冻土有机属性的变化。研究发现,沿海永久冻土侵蚀导致北冰洋从大气中吸收的二氧化碳减少,说明随着全球气温上升,沿海永久冻土侵蚀将显著削弱北冰洋吸收二氧化碳的能力。研究为未来的气候预测和碳预算评估提供了新的视角,强调了在地球系统模型中改进永久冻土与海洋相互作用表征的重要性。成果发表于《自然·气候变化》(Nature Climate Change)。
文献来源:Nielsen D M, Chegini F, Maerz J,et al.Reduced Arctic Ocean CO2uptake due to coastal permafrost erosion[J].Nature Climate Change.2024.
(八)北极海洋氮循环推动水体交换并重塑营养生态格局,是极地地球化学循环的重要组成部分
当前关于北极海洋氮循环的研究存在局限,尤其在理解氮的多种氧化态及其复杂循环方面仍需深入探索。美国斯坦福大学的研究人员采用现场综合观测结合生物地球化学模型的方法,对北极海域特别是楚科奇海的营养物质和氮循环进行了深入研究。研究发现,北极海域的硝酸盐损失率高达60%,尤其是在欧亚北极、东西伯利亚海及其相邻的西北极海盆和白令海等区域,此现象与海水中有机物的再矿化过程密切相关。此外,研究揭示了大西洋和太平洋水体交换对北极营养物质分布的影响。大西洋水体带来的高浓度二氧化碳通过弗拉姆海峡进入北极,影响了营养物质的化学平衡,而太平洋的古老水体则通过白令海峡进入北极,携带再矿化的有机物,增加了营养物质的供应。该研究有助于我们更好地理解全球气候变化对极地海洋生物地球化学循环的潜在影响,成果发表于《JGR: Biogeosciences》(地球物理研究杂志:生物地球科学)。
文献来源:Arrigo K R, Mills M M, Juranek L W. The Arctic Ocean nitrogen cycle[J]. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.2024,129:e2024JG008088.
(九)南半球温带风暴显著诱发二氧化碳释放,需加强观测以改进气候模型
气候变化对全球碳循环的影响是一个备受关注的问题,尤其是在南大洋。由于环境恶劣,传统应用调查船观测海洋的方法无法记录南大洋风暴的影响。美国蒙特利湾海洋研究所的科学家利用地球系统模型和生物地球化学Argo浮标数据,对风暴进行识别和跟踪,以分析风暴对南大洋海气二氧化碳交换的影响。气候模型表明,南大洋地区在地球的碳循环中发挥着重要作用,其碳吸收量约占人类产生的海洋二氧化碳吸收量的40%。研究发现,南半球温带风暴会显著诱发二氧化碳的释放,且观测数据中的影响比模型预测大1个数量级。研究预测风暴在南大洋二氧化碳通量中的作用可能被低估,强调了需要更多观测以改进气候模型。成果发表于《npj-气候与大气科学》(npj Climate and Atmospheric Science)。
文献来源:Carranza M M, Long M C, Di Luca A, et al. Extratropical storms induce carbon outgassing over the Southern Ocean[J]. npj Climate and Atmospheric Science, 2024, 7(1): 106.
(十)地块型斜长岩可能起源于早期洋壳大规模熔融
地块型斜长岩的形成与地球早期构造演化有着密切的联系,几十年来,关于其起源的理论却一直存在争议。美国莱斯大学的研究人员基于硼(B)、氧(O)、钕(Nd)和锶(Sr)等同位素分析以及整体化学和岩石成因建模,研究了地块型斜长岩的成因。研究发现,北美格林维尔(Grenville)造山带中的马西和莫林斜长岩的母岩浆富含因低温海水改变的洋壳形成的熔体,这表明这些巨型斜长岩很可能起源于汇聚大陆边缘下方俯冲洋壳的大规模熔融。研究认为,这种岩石的形成与地球的热演化过程密切相关,强调了其在研究地球早期构造演化中的重要性。成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
文献来源:Duncan S. Keller et al. ,Mafic slab melt contributions to Proterozoic massif-type anorthosites[J]. Science Advances, 2024, 10(33): eadn3976.