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【资讯分享】海洋科技动态
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2025-10-20 | 156 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:

“南极积雪中含有大量小于50微米的微塑料，污染程度被低估"。南极—地球上最后一片净土，已发现大量微塑料的存在，这为我们敲响警钟！发展不含微塑料的海洋防污材料对海洋工业的高质量可持续发展具有重要意义。


以下内容转载自公众号：广州海洋地质调查局

期数 | 1463期

汇编 | 广州海洋局海洋战略研究所

美国两机构建立合作关系，推进深海环境探索


美国南佛罗里达大学（USF）2月13日讯，佛罗里达海洋研究联盟（FIO）与深海探索技术研发公司DEEP建立合作，将通过布设海底观测站来探索海洋环境改善技术，构建人类宜居海洋生态。此次合作将整合FIO的学术研究资源与DEEP尖端开发技术，应用人工智能，研发水下自主勘探系统，提升人类深海探索能力。此外，DEEP将设立海底作业能力提升项目，通过技术创新和对作业人员综合培训，结合FIO的学术能力和海洋科学基础设施，增强深海环境下的工作能力。FIO是一个由32家学术机构组成的联盟，拥有了三艘大型科考船和一个综合海洋实验室，致力于推动海洋科学与教育发展。（信息来源：USF官网）

南佛罗里达大学的科考船正在海上作业（图源：USF）


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美国蒙特利湾海洋研究所（MBARI）推出便携式AUV,长度仅72厘米


美国蒙特利湾海洋研究所（MBARI）2月12日讯，该所“自主控制系统与建模感知实验室”（CoMPAS）研发了一款多功能便携式自主水下潜航器（MOLA型AUV）。该AUV长72厘米，宽45厘米，重30公斤，最大下潜深度500米，搭载4K摄像头、声纳系统、立体摄像头等设施，配备MBARI定制的软件算法，可实现高分辨率海底地形测量和海洋环境数据收集，提升海洋探索便利性。2024年11月，MBARI在马尔代夫完成该型AUV首次海试，成功在复杂地形上进行8次下潜，收集了大量数据。MOLA型AUV的超便携性使之具有广阔的应用场景，目前，工程师正在进行第二代升级，计划将其最大下潜深度提升至1000米。（信息来源：MBARI官网）

MOLA型AUV配备了由MBARI开发的创新传感器套件和先进算法，是一种新型便携式航行器，可以收集有关海洋环境的高精度数据（图源：MBARI）


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英国NOC获400万英镑拨款，用于开发尖端海洋传感器


英国国家海洋学中心（NOC）2月13日讯，该所获自然环境研究委员会（NERC）的未来海洋研究基础设施计划（FMRI）400万英镑拨款。这笔资金将支持NOC三个项目：（1）聚焦营养物质海洋变量（ASIMOV）快速原位测量，提升相关检测芯片传感器性能；（2）推进碳观测项目，研发海洋碳酸盐系统高精度传感器；（3）开展微型多参数测量项目，打造能测多种关键参数的微型多参数传感器。项目成果将用于海洋科学研究、海洋资源监测等领域，有望推动海洋生态系统保护与可持续利用。（信息来源：NOC官网）

NOC正在研发的海洋传感器（图源：NOC）


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英国发布南大洋南奥克尼群岛新一代地质图件


英国南极调查局（BAS）2月13日讯，该局发布南大洋南奥克尼群岛（South Orkney Islands）新地图，这是近40年来英国首次单独出版该地区地图。南奥克尼群岛位于南极半岛东北约650公里，最大岛为西尼岛，是一处重要的科研据点。本次所发布的地图由1:10万南奥克尼群岛地图和1:1万西尼岛地图组成，包含等高线、山顶高点、岩石露头、湖泊和地名等关键地理特征要素和数据，细致呈现出群岛全貌，包括岛屿轮廓、山脉走向等，可指导该地区科学研究与科研设施运营。此前的旧版地图于1988年发布，因群岛永久冰盖消退，新的湖泊形成，地理情况发生显著变化，旧地图已无法适应研究需要。（信息来源：BAS官网）

左：以1:10万的比例显示整个南奥克尼群岛地图；右：以1:1万的比例绘制的西尼岛地图（图源：BAS）


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挪威与葡萄牙共建新海洋研究中心


挪威科技工业研究所（SINTEF）2月13日讯，该中心将与葡萄牙系统和计算机工程科技研究所（INESC TEC）在葡萄牙港口城市波尔图共建“海洋研究和工程卓越中心”。共建项目由欧盟“INSECTEC-海洋”计划资助，经费1500万欧元，由葡萄牙国家科技与创新研究院牵头，将持续至2031年。双方旨在通过海洋结构、海洋机器人、海洋能源、海洋数据四个领域的工业和研究部门合作，推动基于研究的创新。项目启动会期间，挪威-葡萄牙还签署了海洋领域研发合作协议。（信息来源：SINTEF官网）

挪威大使及葡萄牙INESC TEC主席合照（图源：SINTEF）


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铁锰结壳中铍同位素异常偏高作为全球性时间标记，有望提供百万年尺度的地质测年方法


精确测定数百万年时间尺度上的地质事件一直是科学界的难题，现有的放射性碳同位素（14C）测年法仅适用于5万年以内的样本，而更古老的地质记录缺乏可靠的全球性时间尺度测定法。德国亥姆霍兹德累斯顿研究中心（HZDR）的研究人员采用加速器质谱（AMS）技术，对太平洋海底的铁锰结壳样本进行高精度分析。研究发现，在约1000万年前的样本中，宇宙成因的放射性铍同位素（10Be）含量显著高于预期。研究认为，10Be异常积累可能与南极洲附近的洋流变化或近地超新星爆发等天文事件有关。如果这一异常现象在全球范围内被进一步证实，可为地质学提供一个全新的全球性时间标记，提供数百万年时间尺度上的地质测年方法。成果发表在《自然·通讯》（Nature Communications）。
文献来源：Koll D, Lachne J, Beutner S, et al. A cosmogenic 10Be anomaly during the late Miocene as independent time marker for marine archives[J]. Nature Communications ,2025,16, 866.

铁锰结壳样本（图源：Koll et al.,2025）


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美国开发新型自维持海冰监测系统，助力北极环境变化长期研究


北极海冰加速融化对海洋生态系统的影响亟待深入研究，但传统观测手段存在局限性，难以满足长期、实时监测的需求。美国佛罗里达大西洋大学的学者设计了一种自持自主监测系统，以小水线面双体船（SWATH）为平台，结合风力驱动的帆船运动和水下涡轮机发电技术，为水面无人艇（USV）和自主水下潜航器（AUV）提供停靠、充电和数据传输支持。研究团队通过理论分析、计算流体动力学（CFD）模拟以及开发无量纲公式，精确估算不同尺寸SWATH所需的最小风帆面积，验证了该系统在北极恶劣条件下的可行性和稳定性。这一设计不仅突破了传统观测方法的限制，还为北极海冰融化对生态系统影响的长期监测提供了新的技术手段，进一步为未来北极环境研究和资源管理奠定了基础。成果发表在《应用海洋研究》（Applied Ocean Research）。
文献来源：Xu W Q, Tsung-Chow S.A self-sustaining autonomous system for long-term Arctic monitoring[J].Applied Ocean Research,2025,154, 104316.

自持自主监测系统示意图（图源：Xu et al.,2025）


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卫星数据精确揭示美国加州海岸陆地剧烈沉降，将导致未来海平面大幅上升


沿海地区的垂直陆地运动（VLM）（如地面沉降或抬升）是影响海平面相对变化的关键因素，但传统预测模型常采用区域性线性估算，导致实际风险被严重低估。美国加州理工学院的学者基于2015—2023年高分辨率卫星监测数据，对加利福尼亚州沿海地区的地面升降变化进行统计分析，并评估其对现在和未来海平面上升的影响。研究发现，由于旧金山和洛杉矶部分沿海区域地面剧烈沉降，预计至2050年实际海平面上升幅度将超过预期的两倍。洛杉矶因地下水开采和油气资源开发引发的非线性沉降，导致关键区域预测误差达0.4米。该研究强调了在海平面上升评估中纳入当地VLM数据及其不确定性的迫切性，为动态调整沿海建设提供科学支撑。成果发表于《科学·进展》（Science Advances）。
文献来源：Govorcin M, Bekaert D P S, Hamlington B D, et al. Variable vertical land motion and its impacts on sea level rise projections[J]. Science Advances, 2025, 11(5): eads8163.

加利福尼亚州圣西蒙的悬崖倾斜入海。沿着该州动态海岸线，由于自然和人为因素，陆地正在缓慢上升和下降（图源：NASA/JPL-Caltech）


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南极积雪中含有大量小于50微米的微塑料，污染程度被低估


微塑料污染已渗透到全球几乎所有生态系统，甚至远至南极的偏远区域也未能幸免。了解这些地区的污染状况，对评估全球塑料污染的影响及制定应对策略十分关键。英国南极调查局（BAS）的学者运用新一代高精度傅里叶红外光谱技术，首次对南极联合冰川、尚茨冰川及南极点积雪中的微塑料进行系统性检测，该技术对微塑料的识别精度可达11微米。研究发现，南极积雪微塑料浓度最高达3099颗/升，95%的颗粒小于50微米，只有人体细胞大小。聚酰胺是主要的塑料类型，占冰川样本的78%。这意味着过往研究因技术限制低估了实际污染程度。这一结果表明，科考、旅游等人类行为已在南极冰雪中留下塑料印记。研究预测，若不采取全球性减排措施，极地微塑料污染将持续加剧。该研究强调了建立极地塑料监测标准及全球协同治理的紧迫性，为评估塑料污染对冰冻圈生态影响提供关键数据支撑。成果发表于《总体环境科学》（Science of The Total Environment）。
文献来源：Jones-Williams K, Rowlands E, Primpke S, et al. Microplastics in Antarctica-A plastic legacy in the Antarctic snow?[J]. Science of The Total Environment, 2025.

西南极洲埃尔斯沃斯山脉的景色（图源：史蒂夫·吉布斯)


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夏季北极海冰变薄，使融冰量更容易受到海浪和低空大气风的影响，导致无冰期提前到来


北极海冰近四十年来夏季覆盖面积锐减超40%，其消融事件对全球气候系统构成重大威胁。然而，传统预测模型对驱动短期剧烈融冰的天气系统响应机制认知不足，制约着极端事件的预警能力。美国俄克拉荷马大学的学者基于北极气旋活动监测数据，结合极地涡旋三维结构分析，系统研究了海冰突变事件与大气动力系统的关联机制。研究发现，海冰损失事件过去在30年的6—8月期间显著增加。由于海冰变薄，这些变化更容易受到海浪和低空大气风的影响。研究预测，随着海冰持续变薄，单次极端天气引发的日融冰量可能突破历史极值，使北极夏季无冰期提前到来。这一发现有助于提高对未来北极气候变化和全球气候系统变化的理解。成果发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）。
文献来源：Cavallo S M, Frank M C, Bitz C M. Sea ice loss in association with Arctic cyclones[J]. Communications Earth & Environment, 2025, 6(1): 44.
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（a） 2006年8月21日00 UTC动态对流层顶的潜温（颜色；颜色间隔5K）和海平面气压（黑色轮廓线；轮廓线间隔4 hPa；仅显示1004 hPa或以下的值）；（b）2006年8月 21日合成的被动微波卫星辐射测量海冰浓度（颜色）。红色矩形突出显示了在基于观测的 TPV和北极气旋（a）的再分析下局部低海冰浓度区（b）（图源：Cavallo,et al. 2025）