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:2024-10-31
  (一)美国斯克里普斯海洋学研究所接力南大洋观测项目,持续监测海洋变化
  美国斯克里普斯海洋学研究所(Scripps)10月11日讯,该所将领导新阶段的南大洋碳和气候观测与建模项目(SOCCOM3)。SOCCOM3最初由普林斯顿大学发起并主导,过去十年间在南大洋布放了大量“生物地球化学”观测浮标(BGC-Argo),浮标搭载了可监测海洋化学和生物特性的传感器,持续记录南极冰川活动,评估其对全球海平面的影响。新阶段SOCCOM3由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,周期3年,将继续利用BGC-Argo监测南大洋碳、热量和营养物质变化情况,侧重区分自然气候变化与人类活动引起的气候变化两种不同模式,为完善气候模型和预测变化提供基础。(来源:Scripps官网)
  (二)美国伍兹霍尔海洋研究所研发鲸鱼检测系统,可降低船只撞击鲸鱼的风险
  伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)10月15日讯,美国夏威夷美森航运公司投资100万美元支持WHOI研发用于大型船舶的鲸鱼检测摄像头(WDC)。据估计,全球每年约有2万头鲸鱼被大型船舶撞击死亡,WDC系统利用热成像摄像头和人工智能图像识别技术,检测鲸鱼身体或喷出的水柱,实时反馈其距离方位信息,以便驾驶员及时调整航向或减速,降低船舶撞击鲸鱼的风险。目前,该航运公司多艘商船已试验性安装WDC系统,其中一艘集装箱船3个月内共记录鲸鱼和海豚1169次,最远探测距离6500米,为WDC系统的改进提供了试验数据。(来源:WHOI官网)
  (三)德国ALKOR号科考船在波罗的海清理海底残留弹药
  德国亥姆霍兹海洋研究所(GEOMAR)10月14日讯,该所运营的ALKOR号科考船在波罗的海吕贝克湾开展全球首次系统性海底弹药清理和环境影响评估行动。据估算,德国北海和波罗的海近海约有160万吨前两次世界大战遗留的弹药,随着金属弹壳腐蚀,环境威胁日益凸显。经过全面风险评估后,吕贝克湾被选为弹药清理试点地区,作业人员将在打捞弹药的同时采集该地区水、沉积物和鱼类样本,并使用水下机器人拍摄现场作业视频片段,全面监测弹药清理过程的环境影响,为后续建立环保、安全、高效的海底弹药回收作业流程提供经验。ALKOR号船长55.2米,总吨位1322,可搭载11名船员和12名科学家。(来源:GEOMAR官网)
  (四)德国“极星”号科考船完成北极环境变化数据采集 
  德国阿尔弗雷德-魏格纳极地与海洋研究所(AWI)10月11日讯,“极星”号破冰科考船(Polarstern)在执行长达4个月的北极ArcWatch-2航次后,于10月13日返回不来梅港。该航次科学团队由多国研究人员组成,在北冰洋中部采集了涵盖大气、海洋环流、海冰动力学、地球化学、生态学等多种数据集。关键发现包括:北极中部海冰异常稀疏、大西洋水环流发生变化、新的热液喷口及相关生物群落等。这些发现和数据对理解北极在全球海洋和气候系统中的作用至关重要。今年6月以来,“极星”号已完成3次北极科考航次,计划在不来梅港停留至11月底后前往南极。(来源:AWI官网)
  (五)非洲-欧洲海洋战略小组提出建议,推动非-欧蓝色经济合作和海洋可持续发展
  非洲-欧洲基金会(Africa-Europe Foundation)10月10日讯,非洲-欧洲海洋战略小组向其提交了关于两大洲在海洋问题上合作的报告,提出了具体的合作框架和行动计划:(1)增强非洲与欧洲在海洋关键领域上的合作与协调;(2)扩大知识共享与技术合作;(3)加强海洋集体治理,重点关注海洋可持续性、恢复、再生和复原力;(4)围绕海洋治理、容量共享、金融和投资三个优先领域制定“加强非洲-欧洲海洋伙伴关系路线图”。该报告的提交有利于推动非洲和欧洲之间在蓝色经济和海洋可持续发展方面的合作与进步。(来源:africa-europe foundation官网)
  (六)全新世早期南半球西风带位置南移,与北半球冰盖融化有关
  尽管南半球西风带(SHW)的变化对气候系统影响至关重要,但现有研究对SHW在全新世的动态变化了解仍然不足。挪威卑尔根大学的学者基于南印度洋凯尔盖朗岛的湖泊沉积岩心记录,利用孢粉、碳屑组成及多种沉积学方法,探讨了全新世(约1.2万年)以来研究区植被组成、气候条件及SHW位置的变化。研究发现,全新世早期的气候条件较为温暖,SHW的核心位置相对较南,来自非洲南部的孢粉和碳屑大量输入研究区。这一发现与当地温度上升及降水增加的记录相吻合,学者认为该阶段北半球劳伦泰德冰盖融化导致北大西洋降温,进而引发了全球温度梯度及SHW位置的改变。该研究为理解SHW的在全新世的历史变化提供了重要依据,有助于预测未来SHW的响应模式。成果发表于《第四纪科学评论》(Quaternary Science Reviews)。
  文献来源:Zwier M, Willem G M, Bilt V D, et al.Holocene changes in the position of the Southern Hemisphere Westerlies recorded by long-distance transport of pollen to the Kerguelen Islands[J].Quaternary Science Reviews.2024,330,108595.
  (七)微生物作用导致海洋有机质颗粒下沉速度减慢,影响对海洋碳封存潜力评估
  海洋碳封存对于全球碳循环具有重要作用。然而,现有的研究忽视了海洋雪中微生物的复杂动态,导致海洋碳封存潜力的可能被高估。美国斯坦福大学的学者利用沉积物捕获器在缅因湾80 m水深处采集了多个海洋雪样品(颗粒直径>50微米),在岸上实验室模拟实际海洋环境,并利用一种新开发显微成像技术,开展了对海洋雪沉降动态的追踪研究。结果表明,微生物作用能够产生降落伞状的粘液结构,这一特殊结构显著减缓了其沉降速度,部分颗粒甚至几乎停滞。学者认为,粘液结构的存在致使海洋雪在上层海洋中的平均停留时间翻倍,从而影响微生物的再矿化,最终对海洋碳封存产生重要影响。本研究颠覆了传统认识,为未来的海洋碳循环模型的改进奠定了基础,发表于《科学》(Science)。
  海洋雪:海洋雪是指深海中像雪花一样不断沉降的有机物碎屑,起源于海洋上部透光层的有机物生产活动。
  文献来源:Rahul C,Flaum E,Bidle K D,et al.Hidden comet tails of marine snow impede ocean-based carbon sequestration[J].Science.2024,386, 5767.
  (八)模型模拟揭示,厄尔尼诺-南方涛动导致2023年气温飙升
  全球持续升温,理解短期气温异常升高的成因机制有助于预测未来极端气候的发生。美国迈阿密大学的研究人员基于数学模型,探讨了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对全球极端升温的影响,特别分析了1976—1977年和2022—2023年间的瞬间异常变化。结果表明,尽管仅依靠气候内部反馈变化可能偶然出现跨年度的气温高峰,但这种情况十分罕见,概率约1.6%。然而,当一次长时间的拉尼娜现象紧接着厄尔尼诺现象发生时,模拟结果显示约88.5%的气温异常峰值事件都会发生。研究揭示,ENSO在推动2023年全球变暖中起到了关键作用,并强调其在未来气候变化预测中的重要性。成果发表于《大气化学与物理学》(Atmospheric Chemistry and Physics)。
  文献来源:Raghuraman S P, Soden B, Clement A, et al. The 2023 global warming spike was driven by the El Niño–Southern Oscillation[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2024, 24(19): 11275-11283.
  (九)始新世-渐新世之交全球海洋出现广泛的沉积不整合面,与气候扰动及其相关的海洋环流变化有关
  研究地球历史上极端气候变化的过程对于预测未来气候发展趋势具有重要意义,尤其是始新世温室到渐新世冰室的转折期(EOT),该时期伴随两极冰盖扩张、海平面下降和海洋环流变化。美国斯坦福大学的学者基于全球深海与大陆边缘的沉积记录,整合了全球硅质沉积盆地的现有数据,研究了EOT阶段的沉积不整合现象。研究发现,全球每个大陆边缘的沉积盆地均存在始新世-渐新世之交的不整合记录,且这些不整合面在不同的水深环境中也很常见。这表明,全球海平面下降可能引发陆架暴露和侵蚀性滑坡过程。同时,受水温与盐度影响的强劲海底洋流可能因气候变化而加剧,从而侵蚀海底沉积物。研究结果揭示,极端气候对于全球沉积不整合界面的形成发挥了重要作用,对于了解未来海洋沉积过程对于气候扰动的响应具有借鉴意义。成果发表于《地球科学评论》(Earth-Science Reviews)。
  文献来源:Burton Z F M, McHargue T R, Graham S A. Global Eocene-Oligocene unconformity in clastic sedimentary basins[J]. Earth-Science Reviews, 2024, 258: 104912.
  (十)碳同位素分析表明,人类活动会影响冰川释放的有机物质组成
  在大多高纬度及高海拔地区,快速融化的山地冰川所产生的径流是河流下游有机碳的主要来源。然而,学界目前对冰川有机物质组成的控制机制尚缺乏系统了解。美国佛罗里达州立大学的学者收集了全球11个地区136个山地冰川融化径流样品,基于碳同位素分析,研究了冰川有机物的区域性特征及来源。研究发现,不同冰川的有机物组成因区域而异,冰川周围的人类活动会影响冰川释放的有机物种类。在阿拉斯加和尼泊尔这些部分工业化地区的冰川,会释放含有化石燃料的有机物;而在格陵兰岛和新西兰这些偏远地区的冰川,只会释放冰川中微生物产生的有机物。这意味着冰川碳循环在空间上是差异性的,在评估冰川对气候变化和生态系统的影响时必须考虑不同区域带来的差异。成果发表于《全球生物地球化学循环》(Global Biogeochemical Cycles)。
  文献来源:Holt A D, McKenna A M, Kellerman A M, et al. Gradients of deposition and in situ production drive global glacier organic matter composition[J]. Global Biogeochemical Cycles, 2024, 38(9): e2024GB008212.
访问次数 : 
1001814452911