(一)欧盟投资1960万欧元,推进海洋波浪能大规模商业化开发
爱尔兰海洋能源公司(OceanEnergy)9月9日讯,欧盟正式批准一项价值约为1960 万欧元(约2166万美元)的大规模波浪能示范项目(WEDUSEA),以促进波浪能装置阵列化开发。该项目由爱尔兰海洋能源公司牵头,欧盟欧洲地平线计划(EU Horizon Europe Programme)和英国创新机构(Innovate UK)共同资助,在苏格兰奥克尼(Billia Croo)的欧洲海洋能源中心(EMEC)建造。该装置功率为1兆瓦,是世界上容量最大的浮动波浪能发电装置,2024 下半年开始建造,预计于2025 年 6 月开始为期两年的演示和试验,以促进波浪能发电的商业化和推广应用。(来源:OceanEnergy)
(二)挪威成功试验海上风电站高压充电技术,可为船舶提供高效充电服务
海洋新闻(OceanNews)9月9日讯,挪威海洋起重和搬运公司Seaonics计划在海上风力涡轮机上设置船舶充电站,为电力驱动的海上风电运维母船提供高效经济的充电服务。该公司已成功进行了11千伏、6兆瓦的高压充电试验,可在3至4小时内完成充电,减少了船舶往返产生的时间和能源消耗,降低了运营成本,减少碳排放。该方案将使用行业标准的连接器插头和功率规格,配备两套独立紧急释放系统和防水插头。目前,充电站还需要开发高压电流的安全管理系统以进行电压转换,并申请风电场和船舶管理部门的批准,预计在2—4年内完成系统集成、设计、制造和安装。(来源:OceanNews官网)
(三)苏格兰开发新型光学传感器,揭示海洋更深处存在光合作用
苏格兰海洋科学协会(SAMS)9月4日讯,在执行“北极气候研究多学科漂流计划”(MOSAiC计划)中,该协会开发的OptiCAL新型光学传感器在比以前暗10倍的海洋深处下检测到光合作用。通过实时传输信息,研究人员发现了光合作用的全过程,揭示了海洋微小生物能够在人类认为完全黑暗的条件下进行光合作用,这对于海洋产生氧气和碳捕获的研究有重要意义。在此基础上,研发团队正在研发一种对光敏感度提高100倍传感器,以探索海洋更深层区域的生物活动。(来源:SMAS官网)
(四)加拿大、欧洲联合考察格陵兰岛气候,揭示冰川融化对海洋生态影响
海洋新闻网(OceanNews)9月11日讯,加拿大环境科学公司(ASL Environmental Sciences)与瑞典斯德哥尔摩大学和瑞士巴塞尔大学合作,成功完成格陵兰岛东南海岸阿马萨利克群岛附近的冰川峡湾考察。科考队乘坐由法国泰莫因斯极地基金会(Temoins Polaire)赞助的科考船 Atka,于 8月9日抵达塔西拉克,考察格陵兰岛未充分开发地区冰川与海洋的相互作用。研究人员使用新安装定制绞盘系统和先进剖面仪,测量了超14公里测线的水柱剖面,研究大西洋热传递及融水对浮游生物生态系统的影响。此次考察旨在了解冰川融化对海洋生态及气候系统的影响,为应对气候变化提供科学依据。(来源:Ocean News官网)
(五)阿联酋开发船舶气动螺旋桨系统,推动海上运输可持续发展
科学直通(ScienceDirect)9月9日讯,阿联酋沙迦大学的研究团队开发了一种利用压缩空气产生推力的船舶气动螺旋桨系统。该系统可快速充电,稳定性强,维护成本低,即时动力和加速能力强,能够快速应对环境变化,适用于船舶固定线路航行,有望取代传统的船用柴油发电机和电动发动机。目前,经过在渡船上的测试,显示该系统比电动系统可额外提供6%的推进力,每年可减少307公斤二氧化碳排放,且减少废水和噪声污染。该团队正在与两家阿联酋机构合作,以实现项目产业化。(来源:ScienceDirect官网)
(六)浅水区是全球海洋有机碳沉积的主要区域,低氧区对有机碳沉积的贡献有限
海洋浮游植物吸收大气中的碳,并通过死亡和沉降将碳带到海底沉积。尽管这种生物碳泵对地球碳循环至关重要,但科学家对海洋有机碳沉积速率的了解还不完整,低氧区域对全球碳沉积重要性的假设是否成立仍存怀疑。德国不来梅大学的研究团队使用地理空间插值方法,分析了800多个沉积环境的有机碳沉积率数据,以此估算全球边缘地区的每年有机碳沉积量。研究显示,约92%的海洋有机碳沉积发生在水深小于1500米的区域,而深水低氧区域的沉积量不到4%。此外,研究还发现,海洋表面叶绿素的丰度与有机碳沉积速率无关。尽管按常理分析,浮游植物越多,沉积物中的有机物应更丰富。因而,浮游植物丰度与沉积速率的关系仍需进一步研究。研究还表明,有机碳分解是控制沉积量的主要因素。这一发现对理解生物循环元素通量及预测气候变化对海洋有机碳沉积的影响具有重要意义,成果发表于《美国地球物理联合会进展》(AGU Advances)。
文献来源:Logan A. Tegler et al, Distribution and Drivers of Organic Carbon Sedimentation Along the Continental
(七)南极冰盖融化导致更多淡水入海,削弱大西洋经向翻转环流强度
南极冰盖融化对全球气候的影响备受关注。然而,已有研究多集中于北极冰盖,对南极融冰影响大西洋经向翻转环流(AMOC)的研究较少。AMOC是全球气候系统的关键,其变化可能带来深远影响。韩国延世大学的研究团队采用耦合大气-海洋模型(LOVECLIM),对南极冰盖融化对AMOC的影响进行研究。研究通过模拟南大洋五个不同区域引入的淡水脉冲,分析南极冰盖融化情景。研究发现,南极冰盖的融化通过海洋淡水输送和大气遥相关,导致北大西洋表层盐度降低,从而削弱了AMOC的强度。研究表明,南极冰盖的融化不仅对南半球的气候产生影响,还通过复杂的海洋和大气过程影响北半球气候。此外,淡水输入的速率和持续时间也会影响AMOC变化:较慢的淡水输入允许更多时间进行再盐化过程,从而减弱了淡水对大西洋的影响;而更快的淡水输入则会显著削弱AMOC强度。该研究揭示了南极冰盖融化对全球气候系统的复杂影响,并强调在未来研究中关注淡水输入变化的必要性。成果发表于《地球与环境通讯》(Communications Earth & Environment)。
大气遥相关:相隔一定距离的气候异常之间的联系
文献来源:BAn S, Moon J Y, Dijkstra H A,et al.Antarctic meltwater reduces the Atlantic meridional overturning circulation through oceanic freshwater transport and atmospheric teleconnections[J].Communications Earth & Environmen.2024,5, 490.
(八)研究人员发现地球首次被冰封时期相对完整的岩石记录
在元古代“斯图尔特”地球冰期(约7.17至6.58亿年前)期间,全球冰川活动对地球地貌和生物多样性产生了深远影响。然而,不完整的沉积记录等因素使元古代的相关研究具有挑战性。英国伦敦大学的研究人员基于砂岩样品中的锆石U-Pb同位素定年分析,发现这些沉积物相对完整地保存了全球“斯图尔特”冰川期的记录。研究发现,随着冰川消退,先前被埋藏的片麻岩地层逐渐被冰蚀,太古代和古元古代颗粒在该地层最上部约300米处变得稀少。元古代这一地质事件对地球地貌景观的改造和海洋沉积物的输送路径有重要影响,研究成果发表于《地质学会杂志》(Journal of the Geological Society)。
文献来源:Rugen E J, Pastore G, Vermeesch P, et al. Glacially influenced provenance and Sturtian affinity revealed by detrital zircon U–Pb ages from sandstones in the Port Askaig Formation, Dalradian Supergroup[J]. Journal of the Geological Society, 2024, 181(5): jgs2024-029.
(九)通过校正地磁场变化,重新评估佛罗里达洋流的稳定性,AMOC减弱速度可能被高估
当前全球多数气候模型都表明大西洋经向翻转环流(AMOC)正明显减弱,到本世纪末其强度将下降45%左右,引发了广泛关注。1982年以来,美国科学家使用在佛罗里达和巴哈马之间的海底电缆,测量了佛罗里达洋流(FC)这一关键的AMOC组成成分,若FC强度下降则表明AMOC正在减弱。美国迈阿密大学的学者基于这些数据,利用地磁场变化进行校正,重新评估了FC输送的总体趋势。研究发现,从2000年开始的电缆记录数据需要根据地磁场的长期变化进行校正。这一校正消除了记录中的虚假趋势,显示FC强度在过去40年中一直保持稳定。这一发现质疑了AMOC显著减弱的结论,认为AMOC的减弱速度可能被高估,仍需要进一步观测和研究。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
文献来源:Volkov D L, Smith R H, Garcia R F, et al. Florida Current transport observations reveal four decades of steady state[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 7780.
(十)卫星观测数据揭示,降雨使海洋碳吸收量增加约6%
海洋在全球碳循环过程中扮演了关键角色,而雨水会改变局部海面的物理和生物地球化学特性,从而影响碳吸收,因此近年来降雨对碳吸收的影响也逐渐受到重视。法国动态气象实验室的学者基于卫星观测和实地测量数据,研究了2008—2018年间降雨对海洋碳吸收的影响。研究发现,降雨增强了海洋湍流和稀释表层二氧化碳浓度,从而增加了全球海洋约5—7%的碳吸收量,尤其是在热带和风暴轨道地区影响更加显著。进一步研究发现,降雨带来的湿沉降也对南大洋和热带海域的碳吸收有巨大贡献,降雨对海-气之间碳交换有重要作用。成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
文献来源:Parc L, Bellenger H, Bopp L, et al. Global ocean carbon uptake enhanced by rainfall[J]. Nature Geoscience, 2024: 1-7.