【信息】海洋科技动态

　　（一）“地球”号创大洋钻探新纪录，水深+钻深达7877.5米

　　日本海洋科技中心（JAMSTEC）9月22日讯，9月21日，正在日本海沟执行IODP 405航次的“地球”号在水深6897.5米钻孔中钻入海底以下980米，从海面到钻孔底部总深度达到7877.5米，打破了2012年总深7753米的原记录，创造了新的水深+钻深大洋钻探世界纪录。此次钻探使用的钻杆总长度为7906米。IODP 405航次于9月6日启航，10国50多名科学家登船，计划耗时三个月钻探两个站位，航次预算40亿日元（折合约1.9亿元人民币）。航次研究有望揭示板块边界超大地震海啸事件后，区域的地质时空变化与应力积累过程，进一步探索地震和海啸的物理过程。

　　（二）NOAA投资180万美元创新海洋监测技术，推动北极气候研究

　　美国国家海洋和大气管理局（NOAA）10月1日宣布，通过“两党基础设施法案”为北极研究计划（ARP）提供超过180万美元资金，支持开发部署创新性的海洋监测技术。该项资金将用于三个领域：（1）120万美元用于扩展Argo浮标阵列，增强Argo监控能力；（2）29.6万美元用于扩大部署海冰变化传感器；（3）31.5万美元用于创新海洋观测基础设施，包括两个冰区监测系统。此举将帮助科研人员更好地了解和应对北极气候变化，支持全球气候系统研究。

　　Argo ：一项国际海洋观测计划，使用大量传感器浮标从海洋内部收集信息。这些浮标随洋流漂移并在海表和中层水位之间上下移动。（信息来源：NOAA官网）

　　（三）美国密歇根大学获360万美元资助，开发新型波浪能转换器

　　美国密歇根大学（UM）9月30日讯，该校获得国家科学基金会（NSF）360万美元资助，用于开发新型波浪能转换器，为密歇根州比弗岛和北卡罗来纳州纳格斯角的沿海社区提供清洁能源方案。美国海域波浪能潜力巨大，有望满足本国35%的电力需求。该项目由五个机构合作完成，研究团队正构建综合评估体系，并与社区融合参与，测试摆动浮标、潜水装置、铰链筏和桨等设施，评估波浪能设备的转换效率、抗风暴能力及环境效应。今年7月，该校已在俄勒冈州海狸岛附近启动预研究，评估波浪能资源、环境影响及社区需求，以确定最佳发电地点。（信息来源：UM官网）

　　（四）联合国气候变化大会强调，海洋在应对气候变化中起到关键作用

　　联合国气候变化大会官网于10月8日发布了《2024海洋对话总结报告》，对今年6月在德国波恩举行的2024海洋对话成果进行了总结。报告强调，海洋提供基于自然的气候解决方案，在缓解气候变化和帮助社区适应方面具有重要作用，各国有必要将海洋行动纳入各自的气候计划。联合国气候变化公约第二十九次缔约方大会（COP29）将于今年11月11日在德国莱恩召开，在会议前夕发布该报告，强调海洋在气候变化中的作用。报告着重指出，养护海洋蓝碳生态系统可在应对气候变化中发挥变革性作用，各国亦需持续改善蓝碳生态系统的融资渠道，加速海洋气候行动。（信息来源：COP29官网）

　　（五）伍兹霍尔海洋研究所获得NSF和NOAA资助，研发两台中型遥控潜水器（mROV）

　　伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）9月27日讯，该机构获得美国国家科学基金会（NSF）和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）资助，将与美国海洋机器人公司 Greensea IQ 合作研发两台中型遥控潜水器（mROV），预计2025年底进行海试。mROV体积较小，最大工作水深可达4000米，装备高分辨率摄像、照明、机械臂及定制传感采样器。其设计旨在满足空间有限船舶的海洋勘探需求，侧重支持深海研究，延长ROV深水作业时间，有利于激发海洋研究活力，促进蓝色经济发展。（信息来源：WHOI官网）

　　（六）英国拨款1亿英镑，支持海洋-地球科学创新研究与绿色经济增长

　　英国自然环境研究委员会（NERC）10月8日讯，该机构拨款1.01亿英镑（折合约1.28亿美元），支持英国多家研究机构深入开展海洋、环境、大气和极地等研究。英国国家海洋学中心（NOC）获4140万英镑，用于实施“大西洋气候环境战略科学计划”，将新部署一系列海洋平台和传感器，确保英国蓝色经济发展，应对潜在海洋灾害；英国生态与水文中心（UKCEH）获2990万英镑，用于构建环境传感器网络，提高英国本土环境监测与气候应对能力；英国国家大气科学中心（NCAS）获1240万英镑，用于推进大气数据获取和预测模型开发；英国国家地球观测中心（NCEO）获860万英镑，将加强卫星观测数据利用；英国南极调查局（BAS）和极地观测建模中心（CPOM）共获840万英镑，将实施“极地研究的科学与社会专业知识”项目，促进了解极地环境变化，预测评估极地冰盖变化对全球海平面上升的影响。NERC期望，该笔投资能够保障英国相关机构在各自领域保持国际领先地位。（信息来源：UKRI官网）

　　（七）英国国家海洋学中心（NOC）获资推进英国海草修复计划，应对气候变化

　　英国国家海洋学中心（NOC）10月9日讯，全球气候影响合作组织（Climate Impact Partners）和全球领先综合服务商德勤（Deloitee）宣布，将为NOC“海草计划”提供资金以支持英国海草栖息地修复。海草栖息地储碳潜力巨大，却因长期被忽视而面积快速缩减。NOC 科学家通过分析沉积物岩芯并进行碳测年，评估海草储碳速度，提出基于海草生态系统的减碳方案。合作的三方强调，海草对缓解气候变化、维持生物多样性及保护沿海社区生态十分重要，需确保“海草计划”获得长期大规模融资，加速生态修复和保护。（信息来源：NOC官网）

　　（八）英国政府在未来25年内投资217亿英镑，新建两个碳捕获和封存（CCUS）集群和氢气生产基地

　　英国政府（UK）10月4日宣布与清洁能源行业达成协议，将在未来25年内投资217亿英镑（约合283亿美元），在英国东北部蒂赛德郡和西北部默西塞德郡建立两个碳捕获和封存（CCUS）集群和氢气生产基地，推动英国低碳氢能行业的发展，助力实现2050年净零目标。此举预计每年可减少超过850万吨碳排放，创造5万个工作岗位，吸引80 亿英镑的私人投资，促进英格兰西北和东北部传统工业中心的绿色经济发展。（信息来源：英国政府官网）

　　（九）俄罗斯结束北极喀拉海调查，未发现人造放射性核素泄露

　　俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所（P.P.SHIRSHOV）官网10月1日讯，俄罗斯科考船Akademik Mstislav Keldysh（AMK）号完成喀拉海第三阶段科考航次。该航次对新地亚东海岸洋流和布拉戈波鲁奇海湾环境及水下物体状况展开全面调查，现场初步评估显示，未发现人造放射性核素对海洋环境造成高于典型水平的污染，天然放射性核素比活度与采样点沉积岩类型对应。航次所获样品的活性和核素组成最终分析，将在俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所完成。该科考船正前往卡拉门海峡，将继续在巴伦支海研究。（信息来源：P.P.SHIRSHOV官网）

　　（十）模拟实验显示，在条带状铁建造形成过程中，存在微生物竞争作用关系

　　条带状铁建造（BIF）是在前寒武纪缺氧古海洋中形成的特殊沉积岩，具有典型的富铁和富硅条带互层结构。光合铁氧化菌的大量繁殖被认为促进了BIF的形成，然而不同微生物之间的竞争关系对于BIF形成机制的影响尚不清晰。英国布里斯托大学的学者通过微生物培养实验模拟地球早期环境，对厌氧光合铁氧化菌和硝酸盐还原细菌在铁氧化过程中的竞争进行探讨。研究发现，硝酸盐还原细菌在代谢过程中产生的一氧化氮会抑制厌氧光合铁氧化菌的活性，从而阻碍了后者在BIF形成过程中发挥作用。该研究揭示了微生物之间复杂的生物地球化学相互作用关系，对于理解地球早期海洋氧化还原条件演化具有重要意义。成果发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。

　　文献来源：Nikeleit V, Mellage A, Bianchini G, et al. Inhibition of phototrophic iron oxidation by nitric oxide in ferruginous environments[J]. Nature Geoscience, 2024: 1-6.

　　（十一）地震成像显示，东太平洋海隆下方地幔过渡带异常增厚，与古代俯冲事件有关

　　长期以来，科学家们对地球内部结构的理解一直受到技术手段限制，尤其是在研究深层地幔动态变化方面。传统方法主要依赖于由深部出露到地表的岩石和沉积物样品分析，难以揭示地球深处的复杂结构。美国马里兰大学的研究团队通过地震成像技术，对东太平洋海隆下方的地幔过渡带进行研究，发现该区域的地幔过渡带异常增厚，速度较平均值更快，表明受扰动的后橄榄石相边界在温度降低的影响下产生了移动。研究推测，这一现象是由中生代（约2.5亿至1.2亿年前）在现今纳斯卡板块下方发生的洋内俯冲事件所造成。该研究揭示了古代大洋板块的下沉如何将太平洋东部的大型低剪切波速省（LLSVP）分隔开来，为进一步深部地球结构与表面俯冲之间的联系提供了新视角。成果发表于《科学·进展》（Science Advances）

　　大型低剪切波速省（LLSVP）：是指地球下地幔中存在的两个主要区域，这些区域表现出较低的剪切波速度和较高的密度。LLSVP被认为是地球深部的巨大结构，可能由原始地幔物质或俯冲的海洋岩石圈组成。

　　文献来源：Wang  J C，Vedran L，Nicholas C S,et al.,Mesozoic intraoceanic subduction shaped the lower mantle beneath the East Pacific Rise[J]. Science Advances.2024:1219.

　　（十二）海气间碳交换不平衡，导致冰期-间冰期大气CO₂浓度波动

　　尽管近年来学界对古气候研究不断深入，但对冰期和间冰期之间大气CO₂浓度波动的原因仍未明确。美国凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的研究团队利用碳同位素分析方法，对海洋生物碳的储存和流动进行研究，发现海洋碳储量变化与大气CO₂浓度变化密切相关。然而在末次冰盛期（上一个冰河时代最冷的时期）和全新世（现在所处的温暖时期）之间，再生碳（被海洋储存后又释放回大气中的碳）的数量大致相同，这表明大气中CO₂浓度的变化可能来自海洋与大气之间交换的碳量不平衡，这种不平衡由海冰膨胀或海洋环流模式的变化所导致。这些发现为理解冰期-间冰期气候变化中的碳循环机制提供了新视角，成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　文献来源：Omta A W, Follett C L, Lauderdale J M,et al. Carbon isotope budget indicates biological disequilibrium dominated ocean carbon storage at the Last Glacial Maximum[J]. Nature Communications.2024,15, 8006.

　　（十三）综合分析ODP岩心和南极冰心，揭示南大西洋更新世过渡期的气候变化

　　由于连续的高分辨率冰芯记录仅能追溯到80万年前，目前学界对中更新世转型期（120—70万年前）及其之前的气候变化了解仍然有限。冰心的光学测井结果可以反映其中粉尘颗粒的含量，为寻找更古老冰心风尘记录的可靠参考。美国斯克里普斯海洋学研究所的学者基于南大洋ODP 1090和U1537站位沉积记录，分析了200万年以来海洋风尘输入演化历史。研究发现，U1537站位的风尘记录与南极洲Epica Dome C冰芯中的冰尘记录具有较高的相关性，尤其是在80万年前的记录中。学者认为，U1537号站点的海洋尘埃记录可以作为延伸南极大陆冰心记录的有效方式，帮助科学家更好地理解地球气候周期的变化。成果发表于《过去的气候》（Climate of the Past）。

　　文献来源：Ng J, Severinghaus J, Bay R, et al. Evaluating marine dust records as templates for optical dating of Oldest Ice[J]. Climate of the Past, 2024, 20(7): 1437-1449.

　　（十四）重复多波束测量，可揭示海底微地貌的动态塑造过程

　　近年来，加拿大北极大陆架边缘的海底地貌在迅速变化，产生大量麻坑和冰心土丘。美国蒙特利湾海洋研究所（MBARI）的学者基于2010—2022年间5次多波束测量数据，并结合ROV调查和冰层化学分析，还原了海底麻坑的形成过程。研究发现，在这12年间，形成了65个新麻坑，平均深度为6.5米，最深达30米。学者认为，地下咸水的上升和重新冻结是这些地貌变化的主要原因。冰层的融化导致海底下陷，而温度和盐度的微小变化则促进了冰层的重新冻结，从而产生了冰丘。研究预测，这一持续过程可能会进一步改变北极海底地貌，地下水和永久冻土变化对北极海底结构有直接影响。成果发表于《地球物理研究杂志：地球表面》（JGR: Earth Surface）。

　　文献来源：Paull C K, Hong J K, Caress D W, et al. Massive ice outcrops and thermokarst along the Arctic shelf edge: By‐products of ongoing groundwater freezing and thawing in the sub‐surface[J]. JGR: Earth Surface, 2024, 129(10).

　　（十五）厄尔尼诺现象加速热带地区高山冰盖消融，导致其恢复能力逐渐减弱

　　厄尔尼诺-拉尼娜现象是影响全球气候异常的重要因素。作为世界上最大的热带冰盖，秘鲁安第斯山脉的奎尔卡亚冰盖（QIC）对气候变化非常敏感，但厄尔尼诺现象对其消融的影响程度迄今尚不清楚。美国俄亥俄州立大学的学者基于过去40年以来的卫星数据，利用Landsat卫星近红外波段，研究了该冰盖面积和冰川物质平衡线高度的变化，发现1985年以来冰盖积雪面积减少了58%。研究揭示，厄尔尼诺现象显著加剧了冰盖积雪面积的减少和平衡线高度的下降，而拉尼娜则促进了冰盖积雪面积的增加。学者认为，由于人类活动导致全球变暖，积雪覆盖面积的恢复能力正在减弱，预测未来冰盖消融速度会继续加快。成果发表于《冰冻圈》（The Cryosphere）。

　　冰川物质平衡线：指冰川系统中积累和消耗冰雪的边界。

　　文献来源：Lamantia K A, Larocca L J, Thompson L G, et al. El Niño Enhances Snowline Rise and Ice Loss on the World's Largest Tropical Ice Cap[J]. EGUsphere, 2024, 2024: 1-15.

　　（十六）永久冻土可显著减缓北极河流侵蚀，全球变暖可导致侵蚀加速

　　北极地区河流侵蚀和迁移不仅对基础设施的稳定性至关重要，同时影响碳、营养物及沉积物向海洋的输入。然而，随着北极变暖，永久冻土消融对河流侵蚀的具体作用仍存在争议。美国加州理工学院的学者基于卫星图像，通过一种新开发的高分辨率图像解码技术，量化了在月际尺度上北极尤库克河的侵蚀能力变化。研究发现，永久冻土的存在致使河流侵蚀率降低了47%。同时，根据模型预测，随着永久冻土的完全融化，河流迁移率可能增加30%~100%。这一研究表明，永久冻土的存在对河流侵蚀有显著减缓作用，强调了北极变暖对河流侵蚀和迁移的潜在影响。成果发表于《自然》（Nature）。

　　文献来源：Geyman, E.C., Douglas, M.M., Avouac, JP. et al. Permafrost slows Arctic riverbank erosion.[J]. Nature, 2024, 634(8032): 359-365.

　　（十七）全球变暖加速北极冻土区岩石风化，提高了CO2释放速率

　　北极永久冻土带沉积岩中硫化物矿物的氧化过程会向大气释放CO2，可能加剧气候变化，但具体影响尚未完全明确。英国牛津大学的学者基于加拿大北极地区麦肯锡河流域过去60年以来硫酸盐浓度数据，利用温度变化模型研究了气候变暖对硫化物氧化的影响，发现该区域60年间气温上升了2.3℃，河流中的硫酸盐通量增加了45%。模型预测，由于温度升高加剧了硫化物矿物的氧化，到2100年释放CO₂通量或将翻倍。该研究强调了北极变暖对全球碳循环和气候变化的深远影响，成果发表于《科学·进展》（Science Advances）。

　　文献来源：Ella V. Walsh et al. ,Temperature sensitivity of the mineral permafrost feedback at the continental scale[J]. Science Advances, 2024, 10(41): eadq4893.