2024年03月16日 星期六

【信息】海洋科技动态

发布时间:2026-06-16
  (一)美国海洋探索信托启动2026年太平洋深海科考
  美国海洋探索信托(OET,非营利组织)近日宣布,旗下“鹦鹉螺”号科考船将于今年6—10月在中西太平洋执行5个深海科考航次,探索马里亚纳群岛、威克岛及夏威夷周边海底生命栖息地。科考队将运用新安装的深水多波束测深系统、ROV、 AUV及深海着陆器等设备,系统采集海底地形、生物多样性与地质结构数据。马里亚纳群岛两个航次将聚焦全球最深海沟与活跃海底火山,威克岛航次将精细测量约40.7万平方公里的海底地形,夏威夷航次将重点调查国家海洋保护区东部尚未探索的海脊和海山。所有深海调查将通过NautilusLive.org网站实时直播并免费开放,并支持“海底2030”倡议。OET表示确保公众、科研人员与决策者平等获取数据,为海洋资源管理提供科学依据。(信息来源:Ocean Exploration Trust)
  (二)通过新地质图,GEOMAR初步锁定西南太平洋俾斯麦海海底火山喷发源
  德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)5月21日发布消息称,该机构2024年最新编制的西南太平洋俾斯麦海海底地质图,帮助科研团队将巴布亚新几内亚以北海域正在发生的海底火山喷发,初步定位到威廉兹转换断层附近的泰坦海脊(Titan Ridges)。由于卫星只能观测海面变色水域、蒸汽羽流与浮石筏,却无法透视数千米深的海底直接锁定火山口,科学家将卫星监测到的喷发位置与地质图上的海底构造进行比对,从而把目标缩小至该海脊区域。
  多源卫星监测显示,该火山自5月8日起持续喷发,5月12日羽流高度达数千米并触发航空预警;至5月15日,周边变色水域与浮石筏范围显著扩大。GEOMAR推断,此次喷发可能与1972年曾短暂出露海面的火山为同一火山系统,该火山直至2024年才被首次编入区域地质图。这一事件凸显了长期基础海底制图对实时解析板块交汇区突发灾害的关键价值。(信息来源:GEOMAR)
  (三)国际海事组织通过首个自主船舶全球安全规则,2032年将强制实施
  国际海事组织(IMO)海上安全委员会第111届会议(MSC 111)于5月13—22日在伦敦举行,通过了全球首个《海上自主水面船舶国际安全规则》(MASS Code)。该规则为远程控制或完全自主运营的货船建立了综合性安全框架,要求其设计、操作及环保水平不低于传统船舶,并明确船长无论是否在船都始终承担最终责任。该规则将于2026年7月1日以非强制性形式生效,进入经验积累阶段,强制性版本预计于2032年1月1日正式生效。
  会议还批准了氨作为货船燃料的临时安全指南,以及甲醇/乙醇和氨作为燃料的海员培训临时指南。在船舶通信与监控方面,委员会批准了 SOLAS 公约修正案草案,拟允许沿海国免费接收远程识别与跟踪系统(LRIT)的标准船舶位置报告,但该修正案需待 MSC 112(2026年12月)正式通过,预计 2032年1月1日生效。此外,会议通过决议将甚高频数据交换系统(VDES)引入 IMO 监管框架,作为自动识别系统(AIS)的升级替代方案,新规预计2028年1月1日生效,可显著提升海事通信的数据容量与安全性,并降低Spoofing(欺骗/伪造身份) 风险。(信息来源:Marine Link)
  (四)瑞士科技巨头获西班牙船企合同,为海军新型水文船提供电力推进系统
  瑞士跨国科技企业ABB近日宣布,获得西班牙造船企业Navantia合同,将为西班牙海军新建的两艘近海水文测量船提供电力分配与推进系统。ABB将提供船载直流电网、电力与能源管理系统、变压器、推进电机及蓄电池等核心设备,可显著提升船舶能效、运行灵活性与可靠性,同时降低燃油消耗与排放。ABB还将负责相关设备的工程设计、测试与调试。该项目是过去三年间ABB与Navantia就西班牙海军舰艇开展的第三次合作,新系统将有助于水文测量船在严苛环境下高效可靠运行。两艘新船计划于2028年交付。 (信息来源:Marine Technology news )
  (五)澳大利亚公司建造首艘3D打印无人水面艇
  澳大利亚Hyperion Systems公司在印度洋国防与安全会议(IODS)上宣布,已完成制造出该国首艘3D打印无人水面艇(USV)ASTRA 460,即将开始海试。该艇长4.6米,装备AI自主导航软件,采用大型增材制造技术,以回收聚合物废料为原料,约40小时即可完成艇体打印,较传统造船所需的4—6周大幅提速。ASTRA 460巡航速度最高可达40节,航程约200公里,支持模块化载荷,可执行侦察、边境保护及情报监视任务。该公司计划月产10艘,未来可扩展至百艘。此外,一艘8米级USV原型艇已获欧洲海军意向,将参加2026年大型演习。该公司还展示了Titan Cell移动工厂,集机器人、3D打印与塑料回收于一体,可在偏远地区制造船舶及其他产品。  (信息来源:Ocean News & Technology)
  (六)模拟显示,南极冰盖在中更新世跨越气候阈值后敏感性骤增
  冰盖模型模拟显示,温室气体上升引发的持续变暖可能导致南极冰盖迅速缩减,加剧全球海平面上升。韩国基础科学研究院(IBS)气候物理研究中心学者运用双半球冰盖-冰架模型,结合该团队重建的过去300万年真实气候场,模拟了全球冰盖演化。研究发现,南极冰盖在中更新世气候转型(约125万–70万年前)期间经历了一次非线性状态转变:当大气CO₂浓度降至约240 ppmv阈值以下时,冰盖对气温与海洋温度变化的响应骤然增强。进一步实验表明,中更新世转型后,更低的南极气温与全球海平面(比现今低50–100米),连同基岩回弹动力学及冰物质平衡变化,共同加速了寒冷冰期的南极冰盖增长。研究强调,冰盖对气候条件的响应并非线性渐变,而可能在跨越特定阈值后发生急剧转变,深入理解这类动态对改进未来海平面上升预测至关重要。研究成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
  中更新世气候转型:是发生于约125万至70万年前的全球性气候事件,表现为地球冰期—间冰期旋回的主导周期从对称的4万年转变为不对称的10万年,伴随冰盖消长幅度增大和海温周期性波动加剧。
  文献来源:Yun, KS., Timmermann, A. Increased sensitivity of the Antarctic Ice Sheet to decreasing CO2 across the Mid-Pleistocene Transition. Nat. Geosci. (2026). 
  (七)大西洋沉积物揭示,环境与生理因素交互控制颗石藻方解石产量
  颗石藻贡献了开阔大洋方解石总产量的20%~80%,在海洋碳循环中扮演关键角色。然而环境、颗石藻生理特征与方解石产量之间的联系仍不清楚。英国牛津大学学者利用保存完好的大西洋表层沉积物,通过测定物种组成、初级生产力、生长速率和钙化速率,确立了控制颗石藻方解石产量的因素,从而建立了一个从沉积记录中重建优势颗石藻物种生理状态与方解石产量的框架。研究结果显示,不同大类群的颗石藻,其生长速率与钙化速率之间的关系截然不同,反映出它们对碳的需求各有差异。其中,最佳生长速率是决定每个类群最大碳酸钙产量的首要控制因素,并在南北方向上呈现出双峰分布格局—分界线大致位于北纬40度,恰好与海洋中的物理化学性质梯度变化对齐。进一步比较各类群的细胞碳需求量和环境中碳的供应量后发现,这条界线以北的细胞主要受自身生化反应速率控制,而以南的细胞则主要受物质向细胞表面的输送速率控制。随着海洋碳储库的变化,这条边界很可能还会在纬度方向上发生迁移。研究成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源: Gonzalez-Lanchas, A., Baumann, KH., Stoll, H.M. et al. Atlantic sediments reveal interacting environmental and physiological controls on coccolithophore calcite production. Nat Commun 17, 4722 (2026).
  (八)低海拔湖泊排水不是导致格陵兰冰盖的水力压裂现象向内陆推进的因素
  在气候变暖背景下,冰面湖通过水力压裂方式排水会导致地表融水更快到达冰盖底部,可能造成冰盖失稳。然而,由于缺乏对水力压裂事件及其冰盖响应的区域性观测,检验这一假说的研究长期受阻。英国牛津大学学者利用由22个台站组成的全球导航卫星系统(GNSS)阵列,监测格陵兰冰盖消融区内多个湖泊的相互作用。研究发现,在数个独立事件中,多个湖泊确实会在相近海拔处几乎同时发生水力压裂排水,但更高海拔湖泊所在区域的冰面变形速率并未受到影响。该发现表明,冰面湖水向冰底形成融水通道的过程,会随着地表融化向内陆推进,但并不会因为远处低海拔湖泊的排水活动而加速。换言之,融水到达冰盖底部遵循夏季融化季节的自然节奏,不会引发“跃迁式”的连锁反应。研究成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Stevens L A, Nettles M, Larochelle S, et al. Ice-sheet hydro-fracture not advanced inland by lower-elevation lake drainages in Kalaallit Nunaat[J]. Nature Communications, 2026, 17(1): 4598.
  (九)大西洋马尾藻爆发可预测,生态危机或可转为碳移除机遇
  自 2011 年起,横跨大西洋的马尾藻带持续扩张,每年侵袭加勒比海、墨西哥湾及西非沿岸,重创渔业和旅游业,清理费用高达数亿美元,这一生态困局背后其实暗藏转机。意大利欧洲地中海气候变化中心(CMCC)领衔的国际研究团队展开系统分析,利用卫星观测与海洋学数据构建马尾藻生物量演变模型,重建了 2011—2022 年的变化规律,并成功预测 2023—2024 年的爆发规模。结果显示,早期海藻带扩张主要受冬季强风驱动,但近年来已演变为自维持生态系统——内部生物循环利用氮等养分,形成反馈循环,不再依赖外部营养输入。2025年5月,卫星实测的大西洋马尾藻带总生物量为3750万吨,若在海藻登陆前于海上采收,可用于深海碳封存或转化为生物燃料,变负担为资源。该研究为沿海国家探索气候解决方案提供基础科学支撑,相关成果发表于《自然·通讯》。
  文献来源:McDonnell, L.H., Kirtman, B.P., Braun, C.D. et al. Improved seasonal climate forecasting using shark-borne sensor data in a dynamic ocean. npj Clim Atmos Sci (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01394-9
  (十)北极冻土融化致数百条溪流酸化,重金属污染堪比采矿
  加拿大卡尔顿大学领衔的研究团队发现,北极永久冻土融化正导致数百条溪流迅速酸化、重金属含量飙升,其污染程度堪比矿山酸性排水。依托加拿大育空地区观测站(Tombstone Waters Observatory)数十年的监测数据,团队对多条溪流的 pH 值及锌、镍、镉、铝等痕量金属浓度进行了系统分析。结果显示,近年来部分溪流在短短两年内 pH 值急剧下降至强酸性水平,水体颜色由清澈转为橙黄,变化之快甚至每天都能观察到。与矿山单一污染源不同,这一现象正在育空地区和阿拉斯加地区数百个集水区同步发生。冻土融化使原本深埋的硫化物矿物暴露于氧气和水中,发生氧化反应,导致酸和重金属大量释放。水质恶化已威胁水生生物生存,而当地原住民社区长期依赖这些水域捕鱼、狩猎,水安全、食物安全乃至人类安全面临严峻挑战。研究者强调,若非持续数十年的长期监测,这一快速变化将难以察觉,这更凸显了北极环境观测的紧迫价值。相关成果发表于《科学》(Science)。
  文献来源:Elliott K. Skierszkan et al, Abrupt stream acidification and metal mobilization from permafrost degradation, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aea2898



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