2018年海洋科技发展与启示

一、重要研究进展

1．物理海洋研究取得新进展

来自数十个研究机构的合作研究发现，全球海平面正在以每年3.1毫米的速度快速升高。英国国家海洋学中心研究发现，若全球温度升温没有控制在工业化前期的2摄氏度以内，预计到2100年海平面上升所造成的洪水会导致全球每年损失14万亿美元。英国林肯大学等研究指出，如不采取行动保护沿海湿地，2100年全球30%的沿海湿地可能会消失。

美国国家大气研究中心等研究表明，随着全球气候变暖，厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）对温度、降水和森林火灾的影响将加剧。美国国家航空航天局等机构的新研究指出，强厄尔尼诺事件会造成南极冰架严重的冰层损失，而在强拉尼娜现象下则相反。挪威比约克内斯气候研究中心等研究表明，厄尔尼诺事件影响11月份欧洲大部分地区的气候变化。

美国斯克里普斯海洋研究所联合日本国立极地研究所等研究发现，在末次冰期过渡期，全球平均海表温度上升了2.57摄氏度左右。德国不来梅大学等机构的研究指出，在1.5 摄氏度和2 摄氏度温升情景下，21世纪冰川质量损失对海平面的影响没有显著差异。美国科罗拉多大学领导的研究团队指出，末次冰期覆盖了当今北美大部分地区的劳伦蒂德冰盖大幅减少，导致热带太平洋和西南极地区出现明显的气候变率。

由伦敦大学学院和伍兹霍尔海洋学研究所领导的研究证明，全球海洋环流系统自19世纪中期以来已经不再以最高强度运行，目前处于1600年以来最低点。美国得克萨斯大学奥斯汀分校发现大西洋洋流变化与陆地降水之间的关联性，并且这种关联性已经存在数千年，这一重要发现将有助于科学家认识和理解地球历史气候过程控制要素将如何影响现在和未来气候。

2．海洋生物学研究成果显著

德国亥姆霍兹吉斯达赫特材料与海洋研究中心与日本东京海洋科技大学发现，海洋中浮游植物的多样性是维持海洋生态系统整体生产力和恢复力的关键因素。亚太经合组织气候中心联合沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学等机构证实了DNA甲基化与脊椎动物气候变化的跨代适应之间存在联系。英国南极调查局研究了气候变暖对960多种海洋无脊椎动物的潜在影响，指出79%的南极洲特有海洋物种受到海洋升温的威胁。美国加州大学欧文分校提出浅水海岸生态系统中的海洋植物和海藻在降低海洋酸化影响方面发挥关键作用。

3．海洋地质研究取得新发现

澳大利亚海洋科学研究所在西澳大利亚州西北部的两个站点完成了世界首例真实地震实验，以确定海洋噪声对鱼类和珍珠牡蛎的影响。来自英国、挪威和丹麦的国际研究团队在南极洲东部存在一个巨大的地热能来源。美国圣路易斯华盛顿大学研究指出，构造板块在海洋下的慢速碰撞将大约3倍多（相对于之前的估计）的水带入地球深部。日本东京工业大学和东北大学发现慢滑事件中的流体释放可能是引发大型逆冲区地震的一个重要原因。由瑞士苏黎世联邦理工学院主导的研究发现，地震是大洋深部碳循环的驱动因素。华盛顿大学等机构发现，二叠纪末期全球变暖引起大规模物种灭绝原因在于海洋动物缺氧死亡。

4．海洋环境问题获得新的认识

美国弗吉尼亚大学和加州大学圣巴巴拉分校等研究发现，海洋风暴的发生频率是影响海藻森林生物多样性的最重要因素，未来的海洋风暴可能会给沿海海洋生物的多样性带来巨大变化。欧盟联合研究中心报告指出，如果气温上升幅度超过工业化前水平2摄氏度以上并且没有采取适当的适应措施，整个欧洲范围内就有可能面临更频繁和更强烈的极端天气事件，并产生重大的环境和社会经济影响。英国国家海洋学中心等机构开展的一项研究显示，自从含铅汽油被逐步淘汰以来，欧洲各海域表层水中的铅浓度首次出现下降。澳大利亚海洋科学研究所首次在大堡礁野生捕获商业鱼类的肠道中发现了115种人造碎片。德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心研究指出，二战期间有无数的弹药被投入海洋中，如果炸药等有毒物质泄露到海水中，这些化学品将对海洋生态系统产生严重影响，该研究填补了该领域的研究空白。

5．海洋观测新技术研发与应用

英国国家海洋学中心的创新型海洋机器人（ecoSUB）在苏格兰北部的奥克尼群岛完成试验任务。这种新型微型水下机器人试验的完成，能有效帮助了解海洋自主水下系统的能力，将有可能改变海事领域的数据收集现状。该机构还测试了一款新型深海滑翔机（Deep glider）。此滑翔机能够承受海洋最深处600个大气压，且有效荷载保持6个月以上的续航能力，可以测量海水温度、盐度、浮游植物丰度等参数。德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心基于人工智能技术开发了一套全新的用于海底图像分析的全自动工作系统。英国新建的极地科考船下海并进入下一阶段的建造工作，该船是英国政府近30年来建造的最先进极地科考船。美国国家航空航天局成功发射了一颗测冰卫星（ICESat-2），该卫星是同类中最先进的激光卫星，可测量极地高度的变化，并计算其对全球海平面和气候变化的潜在影响。美国国家航空航天局宣布借助最新的小卫星技术首次成功获得全球冰云分布图，从而填补了一直以来无法直接探测冰云的科学空白。

二、重大战略行动

1．国际组织

2018年2月，联合国教科文组织发表《联合国海洋科学十年可持续发展路线图》指出，实现海洋科学的可持续发展需要科学知识储备、基础设施建设及广泛合作的开展。4月，国际海事组织在伦敦通过减少船舶温室气体排放的初步战略，力争2050年的温室气体排放总量比2008年至少减少50%，并逐步迈向零碳目标。11月，世界气象组织宣布在南极开始为期三个月的“极地预测年”特殊观测期。该特殊观测期将通过改善北极和南极的预报来提升环境安全。同期，该机构还宣布启动旨在强化加勒比地区多灾害早期预警系统建设的行动计划《强化加勒比地区水文—气象及早期预警服务》。

2．美国战略行动

为了确保美国在北极地区的经济和战略利益，美国有关部门和机构发布了一系列规划和报告。2018年4月，美国国际战略研究中心发布《中国海上丝绸之路：对印度洋-太平洋地区战略和经济影响》，以具体案例分析了中国海上丝绸之路对印度洋-太平洋地区基础设施发展及经济、地缘战略的影响。5月，美国进步中心发布《蓝色未来：梳理中美海洋合作的机遇》，通过美中海洋对话确定了两国在海洋资源管理和可持续发展方面的合作途径。10月，国际珊瑚礁学会发布升级版的《珊瑚礁保护战略规划》，更新后的战略规划列出了保护珊瑚礁生态系统的重点事项。11月，美国国家科学技术委员会发布题为《美国国家海洋科技发展：未来十年愿景》，确定了2018-2028年间海洋科技发展的迫切研究需求与发展机遇，以及未来十年推进美国国家海洋科技发展的目标与优先事项。

3．欧洲国家

为应对日益严峻的塑料污染特别是海洋塑料污染，2018年1月，欧洲委员会发布《欧洲循环经济中的塑料战略》。该战略提出了欧盟层面需要采取的具体行动，旨在到2030年消除不可回收的塑料。3月，英国发布《预见未来海洋》报告，从海洋经济发展、海洋环境保护、全球海洋事务合作、海洋科学等4个方面分析阐述了英国海洋战略的现状和未来需求。7月，英国自然环境研究理事会宣布未来五年将投资2200万英镑用于气候相关的大西洋科学研究项目。11月，自然环境研究理事会和生物技术与科学研究理事会共同发起英国水产养殖计划，以应对英国水产养殖面临的战略挑战。

4．其他国家

2018年6月，澳大利亚海洋科学研究所发布《北部地区海洋科学计划》，以促进确保澳大利亚北部地区的海洋科学研究成果能够推广应用。2月，日本基金会宣布 “海底2030项目”全面投入运营，计划于2030年完成全球海底深度地图绘制。10月，法国国家科研中心等机构评估了13项应对气候变化海洋解决方案的潜力。

三、启示

1. 海洋环境污染问题受到广泛关注

全球性海洋环境问题对人类健康和全球可持续发展具有重要意义。气候变化带来的海洋升温、海洋酸化、频发的海洋灾害以及海洋污染问题将成为未来海洋研究领域的重点方向。

2. 各国不断加强对南北极相关研究

两极地区的战略价值和资源潜力吸引了各海洋强国的重点关注，相关研究布局和研究资助不断加强。气候变化背景下的极地环境变化及其对全球海洋的影响成为热点研究方向。

3. 海洋技术的研发力度不断加大

新技术的开发和应用对海洋研究的促进作用愈加明显，欧美等海洋强国不断推出和测试相关新技术，提升海洋观测和探测能力。科研人员十分重视利用海洋卫星和无人观测设备开展前沿科学问题研究，这种态势在2018年度的海洋技术领域较为明显。

4. 海洋基础研究取得进展

海洋环流研究、厄尔尼诺研究、海平面上升研究以及海洋地质过程等机理研究进一步取得新的认识，对海洋领域研究具有重要价值。

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