(一)二十国集团(G20)发布海洋公报,呼吁G20峰会将海洋问题纳入议程
海洋行动联盟(Friends Ocean Action)11月12日讯,G20峰会中的常设参与小组“海洋20”发布首份公报《通过海洋管理推动经济繁荣、气候行动和安全》,呼吁G20峰会将海洋纳入气候、发展和贸易议程。G20峰会于今年11月18—19日在巴西里约热内卢举行。该公报由全球34个国家或地区的6000多名参与者及300多名国际发言人共同起草,于峰会举行前一周发布,在10个优先主题下提出6项关键建议,分别为促进可持续海洋经济、推进能源转型、促进水产食品安全、保护和恢复海洋生态系统、加强海洋治理、增加海洋融资。“海洋20”认为,为确保海洋经济的可持续与平衡发展,未来还需在G20议题中正式确定有关海洋气候议程的解决方案。(来源:Friends Ocean Action 官网)
(二)美国政府与NOAA发布海洋二氧化碳去除研究战略,助力气候行动
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)11月12日讯,美国政府和NOAA联合发布《国家海洋二氧化碳去除研究战略》,以评估“海洋二氧化碳去除”(海洋碳去除,mCDR)的风险性和有效性,并权衡将其作为新兴气候解决方案的利弊,确定其可行性。海洋碳去除是指通过海-气交换,利用海洋生物或化学过程增强海洋对大气二氧化碳吸收能力的方法。该战略报告阐述了海洋气候行动计划(OCAP),将海洋碳去除确定为关键领域,指出其对碳减排有潜在作用。但该报告也认为需更多研究来确定海洋碳去除的安全性,并建议联邦政府促进各部门合作与公众参与,协调整合行动,通过创建工作组开展海洋碳去除研究并把控风险。(来源:NOAA官网)
(三)美国斯克里普斯海洋研究所获4000万美元资助,开展沿海数据信息计划
美国斯克里普斯海洋研究所(Scripps)11月12日讯,Scripps主导的沿海研究和监测计划(CDIP)获美国陆军工程兵团(USACE)4000万美元资助。该计划发起于1975年,已在美国沿岸部署90多个系泊浮标站点,可收集大量环境数据供公众获取,并应用于多种沿海相关领域,包括沿海洪水预报、疏浚作业、海况预报、港口交通等。该笔经费资助期限5年,将支持维护国家浮标网络、改进波浪测量分析技术、扩大以海滩变化检测和建模为重点的近岸研究等。USACE自1977年开始资助该计划,此次合作将推进沿海波浪气候及海岸线响应两大类研究,继续为沿海水文气象监测和灾害预测提供支持。(来源:SCRIPPS官网)
(四)德国GEOMAR在联合国气候变化大会上呼吁加强海洋观测,改进获取数据质量
德国基尔-亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)11月11日讯,GEOMAR代表欧洲海洋研究界在联合国气候变化大会(COP 29)上呼吁改进和标准化海洋监测体系,全面应用创新技术提升欧洲的海洋观测能力。比如,运用环境DNA(eDNA)技术监测海洋生物多样性,使用Argo浮标等自主海洋观测设备验证卫星观测数据并改进深海地区的数据采集质量,以更好地评估人类活动对海洋环境造成的负面影响,并及时提出解决措施。此外,GEOMAR还强调要加强国际合作与数据共享,建立筹资战略和协调机构,制定长期海洋监测计划,以确保海洋观测系统具有可持续性和连续更新性。(来源:GEOMAR官网)
(五)意大利赴智利开展科考航次,研究沿海火山喷发对海洋环境的影响
意大利国家海洋学和实验地球物理研究所(OGS)11月11日讯,该研究所“火山与冰川相互作用”(volcano-glacier interaction)项目的科学家团队,正使用施密特海洋研究所(SOI)所属Falkor(too)调查船,赴智利巴塔哥尼亚海域开展为期3周的科考航次,旨在调查智利最危险的沿海火山之一——柴滕(Chaiten)火山在最近一次喷发(2008年)对海洋环境的影响。航次期间,科学家将使用ROV采集沉积物样本,为地质过程、古海洋演化和火山活动研究提供依据,并完成巴塔哥尼亚海北部约2700平方公里区域的高分辨率水深测量。目前,该航次已在柴滕火山附近发现面积约为10平方公里的水下巨型沙丘。(来源:OGS官网)
(六)近45年来,暖水持续输入加速南极罗斯冰架融化,加剧全球海平面上升风险
全球气候变暖正加剧南极冰架的融化,但目前该过程的直接观测和长期变化趋势预测仍然有限。前人研究多通过间接手段推测表层暖水侵入冰架下方,但难以揭示其动态细节。2022年12月,英国东英吉利大学(UEA)的学者在南极罗斯海部署水下滑翔机,4天内完成了79次潜水,最深至200米,获取了罗斯冰架底部空腔内海水的高精度观测数据。研究发现,厚达50米的暖水层侵入冰架底部,引发冰架融化。进一步分析显示,风驱动表层埃克曼热流可能是将暖水输送至冰架下方的主要因素,并且这种暖水输送在过去45年中有所增加。学者认为,随着海洋继续变暖,冰架底部的融化速率可能会加速,对全球海平面上升产生深远影响,此研究对于提升南极冰盖变化的预测能力具有重要意义,成果发表于《科学·进展》(Science Advance)。
文献来源:Peter M F Sheehan and Karen J Heywood.Ross Ice Shelf frontal zone subjected to increasing melting by ocean surface waters[J]. Science Advance,2024,10,6429.
(七)机器学习技术证实全球海洋氧气浓度持续下降
随着全球气候变化加剧,海洋氧气浓度的下降成为影响海洋生态系统的重要因素。然而,传统方法采集的海洋观测数据比较稀少,限制了学界对氧气损失的准确估计。美国佐治亚理工学院的学者利用Argo浮标和历史船舶测量数据,结合机器学习技术,生成了高精度全球海洋氧气浓度图。这项研究不仅实现了全球海洋氧气浓度变化的时空重建,还发现全球海洋在1970—2010年间的氧气浓度每十年减少约0.7%,在南大洋和北太平洋等地区下降尤为显著。研究表明,海洋温度上升显著影响了低氧区的氧气含量,尤其是在观测数据稀缺的南大洋和印度洋。通过机器学习技术评估,海洋氧气损失估计值增加了56%,而不确定性降低了40%。该研究表明机器学习技术在弥补观测数据不足、提升评估全球氧气变化的准确性方面有较大潜力,也提醒海洋生态系统面临气候变化带来的风险。成果发表于《地球物理研究杂志:机器学习与计算》(Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation)。
文献来源:Ito T, Cervania A, Cross K,et al. Mapping dissolved oxygen concentrations by combining shipboard and Argo observations using machine learning algorithms[J]. Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation, 2024,1, e2024JH000272.
(八)卫星观测数据表明,白令海海冰减少,海岸遭遇更强烈的风暴
北太平洋与北冰洋交界处的白令海最近经历了海冰的快速融化过程,这种变化对沿海环境造成了严重影响。美国马里兰大学的学者基于卫星观测和再分析数据,研究了1980年以来白令海冬季气候状况。结果表明,2014—2023年的白令海冰范围持续低于1980—2023年的平均值,且飓风事件概率在2003—2023年间逐年增加。卫星数据显示,海浪高度在过去20年中增加了1米,每年约有20天发生浪高超过9米的极端海浪事件。特别是2018—2023年冬季,是 2003 年以来风暴最多的6个冬季,海冰季节周期每年减少1—4天。学者认为,若这种趋势持续,白令海大陆架的极端海浪事件将更加频繁,尤其是在冬季。该研究强调了气候变化对海冰和海浪有着必然影响,还预测了未来白令海极端天气事件的发生频率,成果发表于《气候杂志》(Journal of Climate)。
文献来源:Fischer R, Farrell S L, Kuhn J M, et al. Understanding Decadal-Scale Dynamics in the Bering Sea: Investigating Trends and Variability in Sea Ice, Winds, and Waves[J]. Journal of Climate, 2024, 37(23): 6381-6394.
(九)火山活动可导致附近冰川流动速度加快
火山喷发对附近冰川的影响一直是地球科学的重要问题。英国曼彻斯特城市大学的学者基于全球范围内冰川数据,利用遥感解译技术研究了火山活动对冰川流动速度的影响。研究发现,在排除其他影响因素的前提条件下,位于活火山附近5公里以内的冰川,其流动速度比远离火山的冰川快46%。学者还认为,在火山喷发前,附近冰川融化现象可能会增加,因此区域冰川变化可以成为预测火山喷发的一种间接指示。这项研究表明了火山活动对冰川的影响,并为火山喷发预测提供了新视角。成果发表于《通讯地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
文献来源:Mallalieu J, Barr I D, Spagnolo M, et al. Proximity to active volcanoes enhances glacier velocity[J]. Communications Earth & Environment, 2024.
(十)科罗拉多塔瓦砂岩提供了元古代低纬陆地冰川作用新证据,支持“雪球假说”
“雪球假说”认为,在元古代瓦兰吉尔冰期(Cryogenian,720—635 Ma),地球可能经历了广泛的冰盖覆盖,但此前对这一时期冰川沉积物的研究仅限于大陆边缘和浅海盆地。美国科罗拉多大学的学者基于科罗拉多州的塔瓦(Tava)砂岩注入体和砂岩脊,利用赤铁矿原位U-Pb定年分析,重建了元古代低纬度冰川的演化记录。研究发现,这些砂岩注入体等受冰川作用的影响,在冰川负荷、流体超压和融水事件期间,反复的砂质沉积注入导致流体化和特征变形。依据定年结果,研究区砂体注入起始于约690—660 Ma,这与裂谷和地热升温相关的基底熔融有关,此后的注入阶段则与约661 Ma的斯图尔特冰川消融相关,类似的现象在现代南极洲罗斯海湾也有发现。该研究为理解元古代冰川作用下的沉积过程提供了重要证据,成果发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。
文献来源:L. Courtney-Davies, R.M. Flowers, C.S. Siddoway, A. Tasistro-Hart, F.A. Macdonald, Hematite U-Pb dating of Snowball Earth meltwater events[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121 (47) e2410759121.