2024年03月16日 星期六
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俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所（IO RAS）与俄罗斯里海舰队水文局于8月11日联合启动了“历史航道-2026” 地理与历史综合科学调查航次。该航次由“GS-599”号小型水文调查船与“BGK-160”号大型水文调查船协同作业，沿伏尔加河阿斯特拉罕至斯图皮诺航段开展调查，航次重点搜寻卫国战争期间因敌机轰炸沉没而失踪的历史船只，确认沉船位置，厘清船只及牺牲船员信息并设立纪念标志。同时，科考团队将综合运用侧扫声呐、多波束测深仪、遥控无人潜水器（ROV）及抓斗取样器、采水器等设备，开展伏尔加河水文与生态调查，精确测绘鱼类越冬栖息处地形并评估水生生物栖息环境。此外，来自俄罗斯阿斯特拉罕国立技术大学等高校的实习学生也随船参与了水下探测与数据处理工作。（信息来源：IO RAS）
（二）英国船舶设计公司加入“海底2030”计划，推动全球海底测绘数据应用
英国船舶设计公司BMT近日宣布加入日本财团-GEBCO“海底2030”计划，将以海事设计、数字化和环境监测能力支持全球海底测绘。该计划旨在推动2030年前完成全球海底地形数据测量与数据汇集，并纳入开放的GEBCO全球网格。BMT表示，其Deep Blue项目可结合无人水面艇、海洋气象传感器和高级分析，实现持续、实时的海事数据采集，BMT DEEP云平台则可将复杂海况和资产数据转化为预测性信息。此次合作表明，海底测绘正由静态数据积累转向“自主采集+云端分析+决策服务”的综合体系，将为港口、海上风电和海岸基础设施，以及海洋科学研究提供更可靠的基础数据。（信息来源：Marine Technology News）
美国国家海洋与大气管理局（NOAA）与印度地球科学部（MoES）的长期合作近日取得新进展，双方联合开发的交互式印度洋-陆地-大气（IOLA）预报系统已在印度气象局、国家海洋信息服务中心及国家中期天气预报中心投入实验性业务运行。IOLA系统是双方十余年合作的结晶，其前身为NOAA飓风天气研究与预报模型，最初用于印度洋热带气旋预报。在此基础上，IOLA将预报能力扩展至季风降雨、强风暴及海气相互作用等更广泛的灾害性天气事件，成为首批能够提供从海盆尺度到区域性强天气无缝预报的多尺度耦合系统之一。目前，初步应用成果引人注目：印度国家技术学院利用嵌套耦合IOLA配置开展的季风预报显示，降雨预报精度优于传统方法；美国得克萨斯大学奥斯汀分校则利用该系统成功模拟了飓风“海伦”给美国北卡罗来纳州带来的灾难性降雨事件。NOAA项目首席科学家表示，IOLA的进展证明了持续国际合作的力量，正在构建能够应对该地区最具挑战性天气问题的预报能力。双方将继续合作推进IOLA业务化进程，为全球人口最密集、天气最脆弱地区之一的防灾减灾提供支撑。（信息来源：NOAA）
由英国海洋工程公司 DEEP 主导开发的“先锋”号（Vanguard）水下栖息地，已在佛罗里达群岛国家海洋保护区内的田纳西礁海床完成安装。这是自20世纪80年代“宝瓶座”（Aquarius）之后，美国水域40多年来首个建成并部署的开阔海域人类水下驻留设施。专业水下工程服务商 Unique Group 宣布，其负责的完整配套基础设施已交付。项目团队完成了从地球物理与岩土场地勘测、五级飓风工况下的结构可靠性分析，到重力式海床基础建造、系泊系统安装，以及生命保障与气体控制面板集成的全周期工程。栖息地坐落于约17米水深处，居住舱段长10.7米，设计寿命20年，可支持最多4名水下驻留员（aquanaut）在饱和潜水状态下连续生活与作业5天以上，人员可通过底部月池直接出入外部礁盘开展珊瑚修复与长期生态监测。
该项目由横跨英国、美国、南非及阿联酋的多学科团队协同完成，目前正进入DNV入级认证前的海上验收与调试阶段，其技术积累也将用于DEEP后续更大规模的模块化深海栖息系统“哨兵”（Sentinel）的开发。（信息来源：Ocean Science & Technology）
海洋智能平台Sofar Ocean于2026年近日发布白皮书，指出本轮厄尔尼诺正系统性位移港口运营的历史基线。NOAA CPC 7月9日确认，该事件于6月形成并持续增强，10–12月达峰，97%概率持续至2027年早春，81%概率达"极强事件"，或为1950年以来最强之一。白皮书对全球1320个最关键港口建模显示，即使在普通年份，气候相关停摆已使约810亿美元贸易额及至少1220亿美元更广泛经济活动面临风险。强厄尔尼诺前景下，美洲太平洋沿岸增水、涌浪加剧，秘鲁7月因异常涌浪关闭62个港口；西太平洋水位下降、疏浚窗口压缩，南亚洪涝与干旱并存，大西洋飓风活动受抑。
应对方面，智利一家海洋工程公司在油品码头部署Sofar Spotter浮标，以实时波高数据替代人工读浪，支撑油轮系泊决策，浮标阵列已扩至6个，覆盖1800多公里海岸。Sofar全球航线负责人Ketan Bhatia指出，最大风险在于"基于已失效假设做决策"。白皮书主张以原位连续观测结合超本地预报，替代被位移的季节性均值。（信息来源：Ocean Science & Technology）
传统观点认为，海湾海滩演化主要受海岬地貌与波浪水动力控制，陆源泥沙补给的作用常被低估。葡萄牙阿尔加维大学海洋与环境研究中心（CIMA）与西班牙海洋科学研究所（ICM-CSIC）团队对西北地中海帕尔斯湾开展了多尺度综合研究。研究人员结合探地雷达（GPR）地层剖析、沉积物粒度分析、多期遥感岸线解译及机载LiDAR监测，系统重建了该海湾海岸障壁的内部构型与演化过程。研究表明，河流泥沙输入与波浪动力的耦合作用主导了障壁的沿岸差异化演化。在波浪能量沿岸递增背景下，滩肩高度与沉积物粒径呈规律梯度变化：中值粒径（d₅₀）由北部的230 μm 增至南部的1260 μm，滩肩高度由 1.3 m增至2.7–3.2 m。特尔河口附近因历史改道与上游水利工程导致泥沙断供，引发了显著的岸线侵蚀与障壁后移，驱动海岸系统由河流主导型向波浪主导型抛物线平衡状态调整。该研究打破了海湾海滩演化仅由波浪水动力主导的传统认知，证实了陆源泥沙通量变化在塑造海湾海岸平衡中的核心作用。成果发表于《海洋地质》（Marine Geology）。
文献来源：Costas S, Durán R, Marco-Peretó C, et al. Coupled fluvial and marine processes build coastal barriers along an embayed beach in the NW Mediterranean[J]. Marine Geology, 2026, 500: 107836.
金星地表地貌主要由火山与构造活动主导，其过去是否存在海洋及消失时间长期存在争议。英国伦敦大学与帝国理工学院团队重新解译NASA麦哲伦号SAR雷达数据，提出金星低地平原保留着近10亿年内古海洋蒸干的强证据链，而非“纯火山成因”范式的简单旁支。团队在低地识别出6类多边形地形，其弯曲边界、多层堆叠与尺度（数百米至数公里）难由岩浆冷却节理解释，更接近地球海相富蒙脱石黏土压实脱水形成的多边形断层系统；伴生的canali长通道中，约28%无明显火山源、终入深盆，更像海底密度流或高盐度重力流侵蚀通道。近80%的低地皱脊与现代大地水准面对齐，可由古海洋蒸干后64 m级以上盐层作为浅层滑脱面来解释。团队以600万年前地中海“墨西拿盐度危机”为地球端元，按6052.9 km半径推估古海平面，得到金星古海洋覆盖约90%表面、水量为地球海洋40%、平均水深约1400 m，并在近10亿年内因失控温室效应逐步蒸干。研究承认任一单项地貌均可有火山/构造替代解释，海岸线证据也不完备，但该组合证据挑战了金星地表“纯火山成因”传统范式，为类地行星古宜居性与干涸路径提供了新判据。成果发表于《地球与行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）。
文献来源：Ghail R C, Crouch E J P, Mason P J. The lost oceans of Venus[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2026, 692: 120255.
德国亥姆霍兹环境研究中心一项叙事分析研究指出，欧盟关键原材料治理正将可持续性考量置于供应安全目标之后。研究团队系统梳理了2000年至2024年间180余份欧盟战略文件，识别出政策话语的三次转向：2008年前以“企业竞争力”为核心；金融危机及《巴黎协定》后短暂转向“全球环保先锋”；新冠疫情与乌克兰危机后，“开放战略自主”与“去风险”成为主导基调。2024年生效的《关键原材料法案》（CRMA）设定2030年本土开采占比达10%、加工占40%、回收占25%，并严控对单一第三国的供应依赖，标志着本土扩产与供应链闭环正式制度化。分析显示，“确保供应安全”始终是所有叙事的底层逻辑。工业界提出的“瓶颈在于供应能力与竞争力不足”被决策层全盘采纳，而科学界倡导的“减少整体需求、提升资源利用效率”等结构性替代方案长期缺位。与此同时，“资源正义”叙事，即关注全球南方为欧洲绿色转型承担开采环境代价、却难以摆脱原材料依赖的结构性不公，以及非政府组织推动的公平分配主张，在CRMA谈判中几无回响。研究认为，当前政策仍在复制“高开采、高增长”范式，忽视了地球生态边界。作者建议，科学家应超越单纯技术咨询，主动参与叙事构建，将需求管理、循环度与全球公平纳入下一阶段立法评估。该成果发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）。
文献来源：Theresa Herdlitschka et al, Supply-security narratives have dominated EU raw materials policy, while demand reduction has been sidelined, Communications Earth & Environment (2026).
（九）深海沉积物中稀土元素以非晶态磷酸盐形式赋存，利于酸法提取
深海富稀土泥中，稀土元素（REY）长期被认为以类质同象替代Ca进入碳酸盐氟磷灰石（CFA）晶格；但宏观CFA极难溶，而90%以上REY可被弱酸浸出的矛盾长期未解。欧洲同步辐射光源（ESRF）牵头的Manceau团队在2025–2026年以Ce、Gd、Y、Sm为连续探针，对太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带（CCFZ）16GC岩心中的自生（a-CFA）与生物成因（b-CFA，鱼骨/牙来源）氟磷灰石开展HERFD光谱、HRTEM、STEM-EDS与DFT综合研究。研究显示，a-/b-CFA并非均一晶体，而是“磷灰石纳米杆晶+包裹其外的非晶钙-磷酸盐基质”复合体。Sm作为REY代表，主要寄主于纳米晶外围非晶相，以约8配位O成键，具磷灰石型短程有序、中程高度无序（径向结构函数中>5 Å原子对消失），而非直接替代晶格Ca。DFT 与热力学模型进一步表明：Sm偏好在中程~6.2–6.3 Å与其他 REY 成核/成对，Ce则更倾向独居石型CePO₄环境，故酸浸最难回收。研究据此确认REY易酸浸的根本原因，在于其富集于热力学不稳定的非晶相而非稳定晶格，这为靶向选择性浸出（溶非晶相、保纳米晶核）以降低磷钙共溶与试剂用量提供了原子尺度依据。该成果发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）。
文献来源：Manceau, A., Giacomelli, A., Li, Y. et al. The atomic-scale structure of rare earth elements in deep-sea sediments facilitates their extractability. Commun Earth Environ (2026).
（十）双碳同位素示踪揭示：北极冻土来源有机碳在近岸沉积后再矿化不足10%
北极冻土融化与海岸侵蚀每年向周边海域输送巨量古老有机碳，但其入海后是否被微生物快速降解、重返大气碳库，长期存疑。德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所（AWI）在加拿大赫歇尔岛近岸采获约50年层的两条沉积岩芯，以孔隙水溶解无机碳浓度及δ¹³C、F¹⁴C双同位素端元模型，追踪冻土来源有机碳的归宿。结果显示，该近岸系统中沉积有机碳确有41–65%来自被侵蚀的更新世冻土；但从沉积物向上覆水体扩散的呼吸终产物DIC却更年轻、更多源自海源。同位素反演表明，海源年轻有机碳贡献了呼吸碳输出的50–70%，而冻土碳仅占7–16%。以埋藏速率与DIC通量核算，沉积后再矿化的冻土碳仅占其总埋藏量的0.3–1.5%；即便叠加有氧表层过程，总再矿化效率亦不足10%。换言之，抵达海床的古老冻土碳大多未被“嗜鲜”微生物利用，而被长期埋藏。研究指出，这在一定程度上缓冲了近岸系统对大气CO₂的即时正反馈，但进入海洋的冻土碳中高活性组分，仍可能在水柱运输或抵达海床前先行降解，故不能将该局部结果外推为全北极低排放。研究强调，需把从侵蚀岸到海底的完整降解路径纳入地球系统模型，方能可靠评估冻土碳-气候反馈。该成果发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）。
文献来源：Ruben, M., Wei, B., von Jackowski, A. et al. Limited remineralization of Arctic permafrost-derived organic carbon in nearshore marine sediments. Nat. Geosci. (2026).
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