【信息】海洋科技动态

　　（一）德国在东北大西洋展开碳沉积与海洋颗粒输运研究

　　德国不来梅大学海洋环境科学中心（MARUM）4月20日讯，由该所领导的国际团队搭乘德国“玛丽亚·梅里安”号科考船（RV MARIA S. MERIAN），在爱尔兰西海岸大陆架区域开展海洋颗粒输运研究。研究使用锚系观测系统、多管取样器、自由漂移颗粒捕获器等设备，系统测量洋流、内波和水团下沉等物理过程中的颗粒变化，重点分析海洋雪、浮游生物残骸和微塑料等颗粒物从陆架向深海盆地的输运通量及其转化过程，同时评估有机碳在沉积物中的埋藏效率。该研究将为量化欧洲大陆架对全球碳循环的贡献提供关键数据，深化对自然碳封存机制的科学认知。（信息来源：MARUM官网）

　　（二）英国调查地中海海底火山，提升灾害预测预警能力

　　英国国家海洋学中心（NOC）4月21日讯，该所领导的国际团队在希腊圣托里尼岛（Santorini）及科伦博海底火山（Kolumbo）海域开展海底火山灾害评估，重点调查各类热液喷口特征及其与深层岩浆系统的相互作用关系。团队使用有缆遥控潜水器（ROV）等设备，通过分析不同温度、成分的热液流体循环过程，拟建立海底火山喷发动力学模型，揭示流体循环对火山喷发强度的影响机制。该研究旨在提升对火山形成重大次生灾害事件的预测预警能力，为全球海底火山监测网络建设和灾害防治策略制定提供关键科学依据。（信息来源：NOC官网）

　　（三）加拿大成立海洋能源与脱碳中心，为行业提供能源开发试验平台

　　加拿大海洋应用可持续中心（COAST）4月22日讯，该中心与维多利亚大学联合成立不列颠哥伦比亚省海洋能源与脱碳中心（BC Marine Energy and Decarbonization Hub）。该中心由加拿大太平洋经济发展部、不列颠哥伦比亚省能源和气候解决方案部及RBC基金会共同资助，计划在首个运营期内（2025—2028年）依托维多利亚大的学科研资源建设近海试验场，为海洋行业提供涵盖能源采集、储能集成及清洁燃料分配等技术的验证平台。中心计划于2025年底举办首届“创新挑战赛”，征集海洋能源采集与脱碳技术解决方案，加速海洋可再生能源开发商业化进程，推动海洋经济可持续发展，并助力加拿大实现2030年减排目标与2050年净零排放目标。（信息来源：COAST官网）

　　（四）西班牙海洋研究所发布地中海西部生态研究新成果

　　西班牙海洋研究所（IEO-CSIC）4月24日讯，该所在2024年底开展的“MaMenCab-2024”海洋科考活动中取得重大突破。科研团队搭乘“弗朗西斯科·德保拉·纳瓦罗”号科考船（Francisco de Paula Navarro），对地中海西部西班牙马略卡岛、梅诺卡岛及卡布雷拉群岛近海的海底地形及底栖生物群落进行调查，利用高清海底摄像和沉积物采样技术，首次精准识别出红藻群、珊瑚群落及地中海特有的Laminaria rodriguezii褐藻等具有特殊生态价值的栖息地，为更新该区域海底栖息地详细地图提供了关键数据。此次行动由欧盟“下一代欧盟”复兴计划（NextGeneration EU）、西班牙生态转型和人口挑战部（MITECO）及国家公园自治机构（OAPN）共同资助，旨在通过数字化技术提升海洋生物多样性监测能力，助力受保护海域的生态评估。（信息来源：IEO-CSIC官网）

　　（五）新西兰和德国正在开展海底火山热液区钻探

　　新西兰地质与核科学研究所（GNS Science）2025年4月25日讯，该所与德国多家机构联合正在新西兰东北部克马德克火山弧布拉泽海底火山海域（Brothers Volcano）进行海底钻探，以获取火山热液区浅部样品。钻探使用德国MeBo-200型海底钻机，计划获取火山区上部岩心样品，计划取样深度约100米。目前已顺利获得首批岩心并在船上进行岩石学、微生物学观测与研究。本航次将于5月1日结束，另一航次计划于5月重访该区域，开展高分辨率地震勘探，以进一步了解海底构造系统。该项研究可为海底热液区的地质动力学与生态学研究提供关键数据与样品。（信息来源：GNS Science官网）

　　（六）冰川融化改变地壳应力分布，导致大陆漂移加速与火山喷发加剧

　　冰川融化作为全球气候变化的关键过程，对地球内部动力学和地表环境的影响一直是科学研究前沿领域，但目前多数研究聚焦其对海平面上升和气候系统的短期影响，对岩石圈运动的影响尚不清楚。美国科罗拉多大学博尔德分校的科研团队通过高分辨率数值模拟，研究了约1万年前末次冰期结束时北美洲劳伦冰盖（Laurentia ice sheet）退缩引发的冰后地壳运动，进一步构建了包含板块边界和三维岩石圈结构的全球冰后地壳调整模型。研究发现，冰川融化导致的去负载效应使北美板块在1万年内水平运动加速25%，并在大西洋中脊引发高达40%的扩张速率波动。研究表明，冰盖退缩不仅引发地壳垂直回弹，还通过冰后地壳调整过程产生显著的水平旋转运动，这种运动在格陵兰及北欧芬诺斯坎底亚（Fennoscandia）冰盖消融期间对冰岛中脊的扩张速率产生显著调制作用，与冰岛全新世火山活动增强的地质记录高度吻合。该研究揭示，冰川周期与板块构造运动之间存在动态反馈机制，冰川融化通过改变地幔对流模式和地壳应力分布，在千年尺度上重塑地球表面和内部的物质循环过程。研究成果为理解气候变化与地球动力学的耦合关系提供了全新视角，也为预测未来极地冰盖持续消融对周边地区海底扩张和火山活动的潜在影响提供了重要参考。成果发表于《自然》（Nature）。

　　去负载效应:指由于地表物质（如冰盖、水体或沉积物）的减少或移除，导致地球岩石圈所受压力减小，从而引发地壳回弹、地幔物质流动调整以及应力场重新分布的一系列地质响应过程。

　　文献来源：Yuan T and Zhong S J. Effects of glacial forcing on lithospheric motion and ridge spreading[J]. Nature,2025.

　　（七）北极深海沉积物是冰期重要有机碳汇

　　北极是全球气候变化的敏感区域，其冰盖动态与有机碳循环对全球气候系统影响重大，但目前极少获得北极中部地区末次冰期以前的古气候记录。德国不来梅大学等机构学者对 2018 年从北冰洋阿蒙森盆地采集的深海沉积岩芯，运用磁性地层学与放射性同位素定年等技术展开多学科研究，以构建年代学模型。研究发现，冰盖进退期间，冰川会侵蚀含有古老有机碳的岩石，再经洋流搬运至深海盆地埋藏，因此冰期有机碳埋藏速率显著高于间冰期，表明北极深海沉积物是冰期重要有机碳汇。研究还揭示，约28.2万年前富含白云石的粉-白色层（Pink-White Layer 2）可作为全海域对比地层标志，为理解北极地区古气候及全球气候变化提供关键数据，助力未来北极古气候重建研究。成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

　　文献来源：Stein R, Frederichs T, Fahl K,et al. A 430 kyr record of ice-sheet dynamics and organic-carbon burial in the central Eurasian Arctic Ocean[J]. Nature Communications,2025,16, 3822 .

　　（八）卫星监测海平面高度变化，揭示南极罗斯海大陆架高密度水体流动规律

　　南极大陆架高密度水体向深海的输送过程是驱动全球海洋环流的重要引擎，其动态变化直接影响着地球气候系统。然而，传统观测手段受限于成本高、数据稀疏等问题，难以实现有效监测。澳大利亚塔斯马尼亚大学研究团队主导的最新研究提出，可通过卫星测高技术来实现南极高密度水体溢流的全年监测。该团队利用高分辨率数值模拟，精准解析了罗斯海大陆架断层处高密度水体运动与海面高度的关联特征，成功构建出基于卫星测高数据的溢流强度代用指标。即使将模型数据稀释至真实卫星观测的稀疏覆盖水平，该指标仍能有效捕捉高密度水体的输送变化。研究显示，卫星代用指标揭示的年际波动规律与实地水文测量数据高度吻合，证实了太空观测技术对南极关键水体运动监测的可行性。该成果预示着卫星遥感技术可在未来全球海洋观测体系中发挥核心作用，实现长时间序列、大范围的空间覆盖监测。成果发表于《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）。

　　文献来源：Auger M, Spence P, Morrison A K, et al. The variability of Antarctic dense water overflows can be observed from space[J]. Communications Earth & Environment, 2025, 6(1): 286.

　　（九）应用同位素分析与锆石定年，揭示晚古生代小冰河期冰盖跨洋迁移的独特机制

　　冰岛北部海岸的古老沉积物为研究北大西洋古气候变化及冰山物质运输机制提供了重要线索，通过对这些古老沉积物进行同位素分析与锆石定年研究，有助于揭示历史时期冰川活动对海岸地貌的塑造过程。加拿大金斯顿皇后大学的研究团队以冰岛北部布雷扎维克海岸的隆起沉积层为研究对象，结合锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素分析技术，揭示了晚古生代小冰期（LALIA）期间跨洋物质迁移的独特机制。研究发现，若地下层阶地包含玄武岩和非玄武岩卵石混合物，其同位素特征指向格陵兰岛北部及加里东造山带起源，表明彼时小冰期的严寒气候，叠加格陵兰冰盖崩解，导致大量附着岩石碎屑的冰山通过东格陵兰洋流抵达冰岛海岸，形成特殊的冰筏碎屑沉积层。该过程不仅解释了北极基岩与沉积物间的年龄断层现象，更揭示了类似邦德事件等短期气候波动对跨洋物质运输的强化作用。成果发表于《地质学》（Geology）。

　　邦德事件：又称1500年气候周期，是指北大西洋的冰筏活动，与全新世以来全球气候变化有关。

　　文献来源：Spencer C J, Gernon T M, Mitchell R N. Greenlandic debris in Iceland likely tied to Bond event 1 ice rafting in the Dark Ages[J]. Geology, 2025.

　　（十）人为扰动会破坏海洋沉积物的长期固碳能力

　　蓝碳生态系统可封存大量有机碳，对缓解气候危机至关重要，但沉积物再悬浮可能将碳重新释放至水体甚至大气，威胁其固碳功能。德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心（GEOMAR）通过模拟自然与人为扰动（如拖网捕捞）沉积物实验，结合数值模型，首次量化了德国北部基尔湾沉积物在不同条件下碳再矿化的动态差异。研究发现，基尔湾的碳在有氧环境中的降解速率是缺氧状态的两倍，且人为扰动引发的黄铁矿氧化（而非直接碳氧化）是驱动二氧化碳释放的关键因素。研究模型估算，若基尔湾的模拟结果应用到全球泥质海域，则每年会增加高达1.4万吨二氧化碳排放。研究强调，黄铁矿氧化不仅削弱海洋“碳泵”的长期固碳能力，还可能通过人为活动加剧大气二氧化碳浓度的上升。因此，政府需重新评估拖网捕捞等作业对海洋碳汇功能的潜在破坏，为蓝碳生态系统的保护与管理提供科学依据。成果发表于《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）。

　　蓝碳：海洋和沿海生态系统中储存的碳，是利用海洋活动及海洋生物吸收大气二氧化碳，并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制。

　　文献来源：Kalapurakkal H T, Dale A W, Schmidt M, et al. Sediment resuspension in muddy sediments enhances pyrite oxidation and carbon dioxide emissions in Kiel Bight[J]. Communications Earth & Environment, 2025, 6(1): 156.