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:2024-12-27
  (一)美国国家海洋能源管理局批准马里兰州海上风电项目的建设和运营计划
  美国国家海洋能源管理局(BOEM)12月3日讯,该部门已批准马里兰州海上风电项目的建设和运营计划,这是推动美国政府达成2030年前部署30吉瓦海上风能目标的一项举措。该项目位于马里兰州近海,含114台风力发电机、4个海上变电站、1个气象塔及4条海底电缆通道,建成后每年将向沿岸用户输送超2吉瓦清洁能源,7年内惠及71万户家庭,年创造2680个就业岗位。此外,BOEM还通过整合利益相关方的反馈,采取措施减轻海上风电对海洋生物及渔业等的潜在影响。(信息来源:BOEM官网)
  (二)NOAA为太平洋沿岸鲑鱼和虹鳟鱼的保护和恢复提供 9900 万美元
  美国国家海洋和大气管理局(NOAA)12月4日讯,该局通过太平洋沿岸鲑鱼恢复基金(PCSRF)为鲑鱼和虹鳟鱼栖息地的恢复和保护提供 9900 万美元资金,用于维持沿岸部落捕鱼权、保护栖息地,增强社区应对气候变化和经济复原力。其中,3440万美元来自美国两党基础设施法(BIL),将专门用于增强生态系统对气候灾害的抵御能力,支持沿岸部落的文化和生计活动。PCSRF计划由NOAA实施,目前已为1.6万个项目提供超过 18 亿美元的资金,保护和恢复了近120万英亩的鲑鱼和虹鳟鱼栖息地。(信息来源:NOAA官网)
  (三)德国科考船前往爱琴海调查火山,研发灾害早期预警系统
  德国基尔-亥姆霍兹海洋研究所(GEOMAR)12月3日讯,一个国际科考团队搭乘该所“玛利亚·S·玛利安”号科考船(MARIA S. MERIAN)从意大利启航,前往南爱琴海研究科隆波(Kolumbo)火山链。此次科考是德国“MULTI-MAREX”科研项目的首个航次,旨在探究火山喷发和产生地震、滑坡、海啸的地质过程,认识火山活动特征与稳定性。此次科考将布放海底传感器来收集与灾害相关的实时数据,开发灾害预警系统,实现对海底火山的实时监测和早期预警。“MULTI-MAREX”项目是德国海洋研究联盟(DAM)研究计划“改善海洋极端事件和自然灾害风险管理的途径” (mareXtreme)的一部分,由德国联邦教育和研究部及德国北部五个州联合资助。(信息来源:GEOMAR官网)
  (四)英国国家海洋学中心获250万英镑资助,将部署浮标探究海洋混合过程,改进气候模型
  英国国家海洋学中心(NOC)12月5日讯,南安普敦大学与NOC共同领导的“海洋混合呼吸”(REMIX-TUNE) 项目获欧洲研究委员会(ERC)250万英镑(约318.7万美元)资助,将探究海洋混合过程及其对热量、温室气体的存储作用。海洋内部不同水层之间的物质能量交换对调节气候、洋流系统意义重大,但因尺度小难以测量,致使现有模型难以捕捉其动态。该项目将通过在北大西洋和南大洋部署自主浮筒阵列,采集海洋混合的详细数据,与全球Argo计划现有水文剖面相结合,构建全球数据库并生成下一代海洋气候模型,提升对海洋调节气候的认识。(信息来源:NOC官网)
  (五)受多方环保压力,挪威暂停北极深海采矿计划
  英国卫报(The Guardian)12月2日讯,挪威政府已暂停了北极深海采矿计划。该计划原定于 2025 年上半年发放首批深海采矿勘探许可证,批准在北极圈以北挪威大陆架28万平方公里中指定区域开采铜和稀土元素等深海矿物,推动能源消耗从化石燃料向绿色转型。由于受到挪威国内政党、世界自然基金会(WWF)、国际环保组织以及欧盟等多方压力,该计划被迫暂时中止,但挪威政府仍在推进环境影响评估和法规制定工作,以确保未来的深海采矿能严格符合环保标准。与此同时,WWF担忧采矿活动将对脆弱的北冰洋生态系统造成不可逆转的损害,对挪威政府的诉讼仍在继续。(信息来源:The Guardian官网)
  (六)应用同步辐射X射线技术,揭示海洋沉积物中粘土矿物的排列机制
  海洋沉积物中的粘土矿物对地球表面和地壳的稳定性起着至关重要的作用,但认识其微观结构和沉积过程中的粒子排列方式一直是地质学和工程问题中的难题。德国马丁路德大学的科学家通过将装满水和下沉粘土粒子的圆柱体置于同步辐射X射线束中,实时观察沉积过程,并在不同条件下(如淡水和盐水)测量了粒子的时间分辨率。研究发现,在最初的几毫米沉积物中就已经出现了粘土粒子的有序排列,此排列在沉积物的最初几毫米后进一步加强。这一发现挑战了之前关于粘土粒子排列主要由上层沉积物决定的假设,表明粒子的排列可能在沉积的早期阶段就已经确定,这对于理解海洋沉积物的物理和化学性质具有重要意义。该研究揭示了粘土矿物在沉积初期的排列机制,为海洋斜坡稳定性研究和海啸灾害风险评估提供了新的理论依据和技术指导。成果发表于《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
  文献来源: Kuehn R, Kilian R, Lang D,et al. Clay alignment takes place during early stages of sedimentation[J]. Communications Earth & Environment,2024, 5, 696.
  (七)分析珊瑚氮同位素记录,揭示东热带北太平洋缺氧区的十年尺度变化
  由于历史观测数据不足,关于全球变暖对海洋缺氧区(ODZs)的影响机制仍然不清楚。德国马克斯·普朗克化学研究所的科学家通过分析珊瑚骨骼中的氮同位素(δ15N)变化,重建了东热带北太平洋(ETNP)(泛指太平洋东部赤道以北海域)ODZs过去80年的脱氮历史。研究发现,该海域ODZs脱氮作用呈现显著的十年尺度变化,峰值对应太平洋年代际变化的冷北太平洋阶段,该时期上升流增强导致的生产力提高可能是脱氮作用增强的重要原因。这项研究表明,ODZs对气候变化的响应可能比原先的估计更迅速,对生态系统有重大影响。研究者还指出,先前关于ODZs趋势的研究可能受到十年尺度变化的偏差影响。该研究认为,未来ODZs的演变主要受全球变暖与十年尺度振荡的相互作用所影响,这对于预测和应对海洋生态系统的变化具有重要意义。成果发表于《科学》(Science)。
  文献来源: Duprey N N,et al.Decadal oscillations in the ocean’s largest oxygen-deficient zone[J].Science,2024,386,1019-1024.
  (八)概念模型研究表明,极地冰盖在气候临界点中起到决定性作用
  地球气候系统的复杂性使得研究气候变化及其潜在风险存在困难,因为气候变化不仅受到大气成分的影响,还涉及极地冰盖等其他关键因素的作用。英国牛津大学的学者基于气候系统的响应模型,结合现有的冰盖变化数据,研究了极地冰盖对气候系统临界点和连锁效应的影响。研究发现,极地冰盖(尤其是格陵兰岛和西南极洲冰盖)对气候变化的临界风险和连锁效应起到决定性作用,在全球气温升高1.5℃时,若忽视极地冰盖的作用,对气候风险的预测将出现两倍以上的偏差。该研究认为,全球变暖超过 1.5℃ 或已不可避免,而目前最先进的气候预测模型尚未包括动态冰盖。因此,改进冰盖和综合气候模型刻不容缓。成果发表于《通讯·地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
  文献来源:Rosser J P, Winkelmann R, Wunderling N. Polar ice sheets are decisive contributors to uncertainty in climate tipping projections[J]. Communications Earth & Environment, 2024, 5(1): 702.
  (九)3D海洋模型显示,随着二氧化碳排放增加,海洋酸化深度进一步加大
  人类活动导致的二氧化碳排放已经对海洋酸化产生了重大影响,威胁到海洋生态系统的稳定性。尽管酸化对海洋表面的影响已有广泛的研究,但对深海区域的酸化情况仍然了解甚少。瑞士苏黎世联邦理工学院的学者基于人类活动碳积累的观察,利用海洋内部酸化历史重建模型,揭示了自工业革命以来,海洋酸化在海洋内部的演变过程。研究发现,工业时代以来,海洋表层的文石的饱和度(ΔΩarag)和pH值分别下降了0.6和0.1,且近50%的酸化进程是在过去20年内发生,海洋酸化程度不断加深。研究估算,2014年全球海洋平均酸化深度已经达到1000米,而在南大洋等部分区域加深到1500米。研究预测,海洋酸化可能对更深层的海洋生态系统产生的影响,给全球海洋生态系统和生物多样性带来潜在风险。成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
  文献来源:Muller J D, Gruber N. Progression of ocean interior acidification over the industrial era[J]. Science Advances, 2024, 10(48): eado3103.
  (十)受复合气候影响,阿拉斯加海岸退缩正在加速
  随着气候变化加剧,北极地区的海岸线面临着严重的侵蚀和环境破坏。美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的学者基于长期卫星和空中观测数据,结合地形、海岸退缩率和冻土沉降特征,研究了北极海岸线的变化趋势,揭示了复合气候对北极地区的影响。研究重点放在阿拉斯加北极沿海平原(ACP),该地区已采集密集的观测数据,且对土著社区和油田基础设施至关重要。研究预测,到2100年,海平面上升、冻土融化、风暴加剧和海冰变薄等复合气候事件将共同影响该地区,与正常的沿海侵蚀相比,其土地面积损失高5~7倍,有机碳破坏量高7~10倍。如果不采取应对措施,未来气候变化可能破坏该地区40%~65%的社区基础设施和10%~20%的油田设施。这项研究认为,由于北极海岸线变化而导致的沿海社区风险正在增加,建议政府在21世纪应加强适应性规划,以应对气候变化带来的挑战。成果发表于《美国科学院院刊》(PNAS)。
  文献来源:Creel R C, Guimond J, Jones B, et al. Permafrost thaw subsidence, sea-level rise, and erosion are transforming Alaska’s Arctic coastal zone[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121(50): e2409411121.
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