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:2024-10-14
  (一)美国政府投资超1亿美元,推进海洋观测系统现代化升级
  美国国家海洋和大气管理局(NOAA)9月4日讯,美国商务部和NOAA联合宣布,为12个地区提供共1.015亿美元资金,以支持美国综合海洋观测系统(IOOS)现代化改造升级。该项资金源于美国政府《降低通货膨胀法案》(Inflation Reduction Act),其中中大西洋地区获得4880万美元,加州获得1000万美元,阿拉斯加州获得770万美元,五大湖地区、墨西哥湾地区、东北地区、太平洋西北地区、加勒比群岛、美国太平洋岛屿及东南区域各获得500万美元。改进的项目包括部署更多设备、提高数据收集与处理能力、增强社区参与程度等,旨在增强美国沿海地区的海洋观测能力及对气候变化影响的抵御能力。(来源:NOAA官网)
  (二)美国研发自主水下机器人IceNode,可测量南极冰层融化速度
  美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室(NASA-JPL)8月29日讯,该实验室正在开发自主水下机器人IceNode,可采集南极“接地线”(冰川与海洋交汇处)的水温、盐度和流速数据,及利用传感器测量海水融冰和融水下沉速度,为预测全球海平面上升速度提供支撑。该机器人长约2.4米、直径约25厘米,利用洋流模型建立的新型算法自主定位,采用三足起落架连接并固定到冰底。日前,已在阿拉斯加博福特海(Beaufort Sea)进行了首次极地测试,成功采集了100米水深的数据。未来,IceNode将在南极冰架底部运行一年,持续采集数据并通过卫星传输信息,为研究全球气候变化和沿海社区安全提供支持。(来源:NASA官网)
  (三)葡萄牙建设近海波浪能试点项目,获得欧盟1900万欧元资助
  海洋科技网Marine Technology News 9月6日讯,欧盟“海平线资助计划”(Horizon Europe)向葡萄牙近海波浪能试点项目ONDEP提供1900万欧元经费支持。该项目位于葡萄牙佩尼谢(Peniche),是欧洲首批波浪发电场试点项目之一。发电场配备了四台WaveRoller型波浪能转换器,集成为一个2兆瓦的波浪能阵列,将于今年10月启动,预计到2030年向8个国家输送约83兆瓦的电力。该项目由葡萄牙贝尔法斯特女王大学牵头,欧洲14个公司参与,旨在推动波浪能技术商业化开发,促进可持续绿色能源发展。(来源:Marine Technology News官网)
  (四)国际非营利性协会CIMAC和海事电池论坛联合发布白皮书,探讨远洋船舶中的电池使用
  国际非营利性协会CIMAC和海事电池论坛(MBF)9月2日讯,双方联合发布了一份白皮书,探讨电池在远洋船舶上的应用现状和潜力。统计数据显示,64%的电池驱动货船仍仅在沿海水域运行。随着替代燃料的兴起,船用电池的使用量将会增加,推动海事行业的脱碳和全球能源转型。双方计划后续再发布两份白皮书:一份有关远洋船舶电池使用的监管、安全和人为因素研究,确保船舶电池在远洋环境中的安全使用;另一份探讨电池与其他能源技术的结合,包括全生命周期评估、操作范围和限制条件等,重点关注与燃料电池的协同工作,探索电池如何在瞬时条件下提供必要能量增强风帆推力,支持风辅助推进系统。(来源:MBF官网)
  (五)挪威能源部收到六家公司的海底二氧化碳封存申请
  挪威近海管理局(NOD)9月4日讯,挪威能源部于今年6月发布了大西洋北海二氧化碳封存招标公告,目前已收到六家公司的申请。根据挪威法律规定,在大陆架进行二氧化碳封存活动需获得开发许可证。能源部通常会先授予一家或多家公司勘探许可证,由公司进行二氧化碳封存潜力评估后再作出投资决策,并提交碳封存的开发和运营计划(PDO)。之后,能源部指定其中一家公司作为碳封存的正式运营商。能源部承诺为申请者创造快速有效的许可证分配机制,收到的申请将在多轮评估后确定,具体勘探开发区域将会尽快公布。(来源:NOD官网)
  (六)全球气候变暖,大西洋经向翻转环流减弱,引发全球海洋营养物质再分配
  海洋营养物质的分配研究主要集中于南大洋,因此在解释全球营养物质再分配时存在局限性。美国加州理工学院的研究团队采用先进的气候模拟技术和精确的观测数据,研究气候变暖背景下大西洋经向翻转环流(AMOC)的变化。研究发现,随着气候变暖,AMOC逐步减弱,受补偿效应影响,印度洋和太平洋深层海水的南向输送效应增强,导致了营养物质从印度洋和太平洋向南大洋的净输送,从而进一步引发全球海洋营养物质浓度的重新分布。研究表明,营养物质的再分配不仅影响了南大洋,还对全球海洋生态系统结构产生了深远影响。该研究揭示了AMOC在全球气候变化中的关键作用,为理解气候变化对海洋生态系统的影响提供了新视角,也为未来的海洋管理和保护策略提供了科学依据。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)
  文献来源:Sun S, Thompson A F, Yu J,et al.Transient overturning changes cause an upper-ocean nutrient decline in a warming climate.Nature Communications.2024,15: 7727.
  (七)早白垩世海洋缺氧事件揭示,气候变化、火山活动与海洋氧含量之间存在紧密联系
  目前,早白垩世海洋缺氧事件(OAE1a)的研究主要集中在持续时间和诱发因素上,对气候阈值与海洋缺氧的关系仍然缺乏深入探讨。香港大学与加拿大哥伦比亚大学的学者采用高分辨率的地球系统重建方法,分析OAE1a期间气候变化与海洋脱氧过程。研究发现,海洋快速缺氧与火山二氧化碳排放相关,气候越过临界点导致缺氧事件延续了100万年。随后,通过气候系统中硅酸盐风化反馈机制,海洋在缺氧事件结束后会逐渐恢复氧化状态。研究揭示,过去气候变化、火山活动与海洋氧含量之间存在紧密联系,现代气候变暖与海洋氧气损失之间同样存在潜在联系。该研究为预测未来海洋环境变化提供了历史类比,成果发表于《自然》(Nature)
  文献来源:Bauer K W, McKenzie N R, Cheung C T L,et al.A climate threshold for ocean deoxygenation during the Early Cretaceous.Nature.2024.
  (八)通过化石记录分析,揭示了地中海墨西拿盐度危机对海洋生物多样性的影响
  地中海的墨西拿盐度危机(MSC)发生在大约597万至533万年前,此时地中海与大西洋隔断,导致地中海几乎完全干涸,只留下几个高盐度湖泊。奥地利维也纳大学的学者基于化石记录分析,探讨这一危机对海洋生物多样性的影响。研究发现,MSC前在地中海生活的779种海洋物种中,只有86种在危机后幸存。此外,地中海自西向东生物多样性逐渐减少的现象,也是在MSC后逐渐形成的。研究还发现,物种数量经过170多万年才逐渐恢复。该研究认为,MSC对海洋生态系统具有深远影响,并强调需要更多研究以了解类似事件对现代生态的影响。成果发表于《科学》(Science)。
  文献来源:Agiadi K, Hohmann N, Gliozzi E, et al. The marine biodiversity impact of the Late Miocene Mediterranean salinity crisis[J]. Science, 2024, 385(6712): 986-991.
  (九)应用拉格朗日流体力学方程,揭示大西洋和北冰洋海水混合在全球海洋环流中的关键作用
  亚极地北大西洋东部(eSPNA)和北极海域的深水形成对维持大西洋经向翻转环流(AMOC)的下行部分至关重要,但是哪些过程决定了深层水的形成,以及大西洋和北极水域分别对AMOC下行部分的贡献程度仍不确定。英国南安普顿大学的研究人员利用拉格朗日流体力学方程和全球涡流分辨海洋模型,揭示了eSPNA是AMOC下行部分的主要来源,约72%来自大西洋,28%来自北冰洋。研究还发现,大西洋和北冰洋海水在丹麦海峡附近混合,混合过程使海水在向南流动之前密度增大,从而增强了AMOC的强度。根据模型预测,随着气候变化导致地球持续变暖,AMOC可能会减慢速度。该研究强调了大西洋和北极洋对全球气候调节的关键作用,成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Dey D, Marsh R, Drijfhout S, et al. Formation of the Atlantic Meridional Overturning Circulation lower limb is critically dependent on Atlantic-Arctic mixing[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 7341.
  (十)以团簇同位素测温法分析岩石,重新测量了奥陶纪海水的氧同位素变化
  从早古生代到现代,海洋沉积岩中的氧同位素值(δ18O)增加了约8‰,而解释这一趋势的难点在于碳酸盐温度和海水δ18O的变化。美国加州理工学院的研究人员基于波罗的海海盆保存完好的奥陶纪碳酸盐记录,使用碳酸盐团簇同位素测温法,重建了奥陶纪时期海水的δ18O记录。研究发现,奥陶纪时期海水的δ18O低于之前的估值,这强调了重新评估基于氧同位素的古气候记录的必要性。这项研究表明,自早古生代以来,海水δ18O的增加也导致了海洋沉积岩δ18O的长期上升,这可能是由全球水岩相互作用所驱动的,成果发表于《美国科学院院刊》(PNAS)。
  文献来源:Thiagarajan N, Lepland A, Ryb U, et al. Reconstruction of Phanerozoic climate using carbonate clumped isotopes and implications for the oxygen isotopic composition of seawater[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121(36): e2400434121.
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