(一)美国海岸警卫队(USCG)破冰船返回母港,完成科学研究、人才培养和搜救演习任务
美国海岸警卫队(USCG)12月13日讯,“希利”号(Healy)破冰船完成73天北极任务,已返回西雅图母港。该航次由多家机构合作,在阿拉斯加北部执行多学科任务,包括浮标部署、海洋测绘和航线综合数据获取等。同时,“希利”号承担美国国家科学基金会(NSF)极地科学家培训项目,通过全面的极地海域作业来培养未来科考人才。此外,该船还参与极地搜救行动和训练演习,提升了对船只遇险事件的响应能力,增强了北极航路安全保障水平,为美国在高纬地区的研究提供了支持。(信息来源:USCG官网)
(二)美国蒙特利湾海洋研究所(MBARI)发布第三代环境样品处理器,适用于复杂海洋学研究
美国蒙特利湾海洋研究所(MBARI)12月18日讯,该所研发的环境样本处理器(ESP)已发布第三代产品。ESP可实现自主采样环境DNA样品,识别生物或生物毒素的存在,实现远程实时监测和评估水生环境健康。第三代ESP配备了先进的自主导航与智能识别算法,能够精确控制采样位置与深度,可由自主水下航行器(AUV)与遥控潜水器(ROV)携带执行高精度科研任务,适用于更复杂的海洋学研究。MABRI认为,该产品有望广泛应用于追踪有害藻华、助力鲑鱼保护、探究海上风能开发对生态系统的影响等项目,为生态研究、环境响应策略改进和生物多样性监测和保护提供有力支持。(信息来源:MBARI官网)
(三)意大利科考船前往南极,开展第40次南极科考
意大利国家海洋学和应用地球物理研究所(OGS)12月16日讯,该所科考船“劳拉·巴西”号(Laura Bassi)于12月19日离开新西兰前往南极洲,开启该国第40次南极科考任务。该任务属于意大利南极洲国家研究计划(PNRA)一部分,计划在南极海域航行3个月。科考任务分两阶段,共计78天,进行3个项目研究任务。其中,第二阶段将为意大利南极马里奥·祖切利站提供冰芯处理工具等物资运输,支持未来南极冰心钻探。该船预计2025年3月靠泊新西兰,4月下旬返回意大利。(信息来源:OGS官网)
(四)印度科学家开展4500米水深热液硫化物场调查,支持深海矿产勘探开发计划
今日印度(IndiaToday)12月16日讯,印度国家海洋技术研究所(NIOT)和极地和海洋研究中心(NCPOR)的科学家团队,合作利用6000米级自主水下航行器(AUV)调查了位于南印度洋中部和西南印度洋海脊4500米水深处的热液硫化物场,获取了热液场详细图像和关键科学数据。这些硫化物场富含金、银、铜等矿物,并拥有独特的生态系统,对科学研究与资源开发均具有重要意义。该研究有助于推动印度的海洋资源管理和保护,支持其深海资源勘探计划。印度“Samudrayaan”深海计划于2021年开始实施,旨在自主设计研制6000米级“Matsya-6000”载人潜水器,推动开发深海矿产资源。(信息来源:IndiaToday官网)
(五)俄罗斯发布波罗的海夏季科考初步结果,为环境和气候监测模型开发提供基础数据
俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所12月18日讯,该所“鲍里斯·彼得罗夫”号科考船(RV Boris Petrov)于6月16日至7月13日进行的波罗的海科考。这是该船第56次科考,总航程近8000公里,其中多波束测深测线总长6386公里,高分辨率地震测线总长6288公里。该航次还在105个站位作业,安装了21台海面观测仪和1个海底观测潜标。航次对波罗的海海底局部形态特征进行了详细测量,将为开发波罗的海环境和气候监测建模提供基础数据,推动海洋资源保护和利用。自2003年起,俄罗斯科研机构已对波罗的海生态系统进行长期综合监测,服务于气候变化研究。(信息来源:P.P.SHIRSHOV官网)
(六)南极海冰退缩加剧海洋热损失,导致风暴发生频率增加
南极海冰的减少不仅对当地生态系统构成威胁,还可能引发全球气候连锁反应。英国国家海洋学中心(NOC)的科学家通过分析卫星图像、海洋和大气数据以及对风速和温度测量,对2023年南极海冰退缩情况进行深入研究,发现南极海冰的退缩导致海洋对大气的热传递量增加了一倍以上,因此风暴频率显著增加。2023年6—7月的风暴天数比1990—2015年同期平均天数增加了7天。研究表明,南极海冰的减少不仅加剧了海洋的热损失,而且增加了风暴频率,可能对全球气候系统产生深远影响。此研究揭示了南极海冰退缩与海洋热损失增加,以及风暴频率上升之间的直接联系,为理解气候变化提供新视角,强调了进一步深入分析海冰退缩对气候系统潜在影响的必要性。成果发表于《自然》(Nature)。
文献来源:Josey S A, Meijers A J S, Blaker A T,et al. Record-low Antarctic sea ice in 2023 increased ocean heat loss and storms[J]. Nature ,2024,636, 635–639.
(七)人类活动排放的气溶胶对北半球夏季气候产生显著影响
近年来,北半球夏季大气急流和天气系统呈现减弱趋势,此变化可能增加极端高温事件的频率并影响空气质量,但人为因素在其中的具体作用尚不明确。美国芝加哥大学的研究人员采用“检测和归因模型比较”项目产生的大量科学数据,对1980—2020年北半球夏季大气环流模式的人为影响进行量化分析。研究发现,人类排放的气溶胶与温室气体一样,在夏季风模式和大气流动的减缓中至关重要。特别是在北美和欧洲,大气中气溶胶排放减少导致更多阳光到达地面,增强了陆地与海洋之间的能量对比,进而影响了天气系统。此研究揭示了气溶胶排放变化对北半球夏季气候趋势的显著影响,强调了未来气溶胶排放变化对区域气候变化的重要作用。成果发表于《美国地球物理协会进展》(AGU Advances)。
文献来源:Kang J M,Shaw T A,Sun L T. Anthropogenic Aerosols Have Significantly Weakened the Regional Summertime Circulation in the Northern Hemisphere During the Satellite Era[J]. AGU Advances,2024,5, e2024AV001318.
(八)通过同位素分析,揭示海洋缺氧事件OAE1a的精确发生时间
海洋缺氧事件OAE1a是地史上的极端环境破坏事件,但其发生时间、持续时间仍不确定。美国威斯康星大学麦迪逊分校的学者基于日本北海道的泥岩与凝灰岩岩层中碳和锇同位素记录,利用U-Pb锆石年龄测定技术,揭示了OAE1a事件的精确开始时间和持续时间。研究发现,OAE1a的开始时间约为1.1955亿年前,持续了约111.6万年。研究表明,OAE1a的快速开始与锇同位素的明显偏移相吻合,强调OAE1a的发生可能与翁通爪哇洋底高原(OJP)的火山活动密切相关,尤其是OJP的玄武岩活动,推测这些火山活动在锇和碳的变化中起到关键作用。成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
文献来源:Li Y, Singer B S, Takashima R, et al. Radioisotopic chronology of Ocean Anoxic Event 1a: Framework for analysis of driving mechanisms[J]. Science Advances, 2024, 10(47): eadn8365.
(九)高分辨率3D地震数据揭示,110万年前北海中央盆地曾被冰川覆盖
关于大西洋北海冰川历史的研究存在许多争议,这导致更新世气候变化对冰盖面积和体积波动的影响尚不清楚。挪威地质调查局的学者采用高分辨率的3D地震数据,对北海中部的地貌和沉积物进行了详细分析。研究发现,在早更新世,陆地冰层仅从挪威西部延伸到北海中部一次,约发生在110万年前。此次冰盖的推进覆盖了中央盆地 1万平方公里的范围,并沉积了厚达120米的冰碛层。早更新世其余时期,中央盆地被沿坡流冲刷,留下了椭圆形的坑洞和细长的峡谷。这些新发现有助于科学家了解北海在近期地质历史中的演变,成果发表于《科学·进展》(Science Advances)。
文献来源:Ottesen D, Batchelor C L, Løseth H, et al. 3D seismic evidence for a single Early Pleistocene glaciation of the central North Sea[J]. Science Advances, 2024, 10(50): eadq6089.
(十)海底地震仪(OBS)揭示海底最长浊流的流动模式,持续时间可超过三周
海底沉积物崩塌被产生浊流,它将大量沉积物和有机碳输送到深海,并且可能会破坏支撑全球数据传输的海底光缆。然而,浊流很难直接监测,因为它们经常损坏放置在其流动路径中的传感器。英国杜伦大学的学者基于浊流产生的地面振动,使用放置在流动破坏路径之外的海底地震仪(OBS)进行测量,揭示了浊流的流动行为。该研究发现了迄今为止在地球上测量到的最长浊流,位于西非近海的峡谷地区。测量结果表明,流动的浊流前沿包含一个快速锋区,沉积物浓度最高,长度约400公里,且流动持续时间超过三周。虽然随着海床受到侵蚀,浊流会增加沉积物数量,但是浊流的锋区仍能维持稳定的流动速度和持续时间。这一发现极大地推动了人们对浊流流动模式的理解,也为未来研究海底的有机碳、沉积物和暖水的流动过程提供了新视角。成果发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)。
文献来源:Baker M L, Talling P J, Burnett R, et al. Seabed seismographs reveal duration and structure of longest runout sediment flows on Earth[J]. Geophysical Research Letters, 2024, 51(23): e2024GL111078.