《WHOI发布《海洋暮光带碳封存报告》》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 发布时间:2022-03-03
  • 海洋暮光带也被称为海洋中层带,位于光照覆盖的表层海水下方,其深度约650至3300英尺。该区域是海洋的基本组成部分,对于人类生存发展大有裨益。科学家们正在深入了解海洋暮光带在全球气候中的作用。研究表明,海洋暮光带有助于将碳从表层海水输送到海洋深部,从而成为气候变化的缓冲区,减缓人类碳排放的影响。如果没有海洋暮光带,大气中的二氧化碳水平将上升近50%,加剧气候变化的速度和严重程度。

    伍兹霍尔海洋研究所海洋暮光带(Woods Hole Oceanographic Institution Ocean Twilight Zone,OTZ)项目团队的一份最新报告详细介绍了在该区域受动物影响的气候变化过程,这些生活在暮光带的动物每天晚上在暮光带和海面之间迁徙觅食,这种觅食现象是地球上规模最大的迁徙,并且极易受到人类活动影响。

    该报告强调了关于暮光带在海洋碳封存中的作用,并为决策者制定海洋政策提供新的考虑因素和方法。暮光带约占全球海洋体积的20%,其中的鱼类按重量计算占海洋中所有鱼类的95%。暮光带的巨大生物量和生物多样性在海洋食物网中起着至关重要的作用,并通过在深海固碳来调节地球气候。

    海洋暮光带的生物每年将数十亿吨的碳从上层海水输送到深海,是生物碳泵的部分过程。此外,当资源需求驱动利润时,就可能需要对更深水域的生物质资源进行大量的商业捕捞。WHOI的海洋暮光带项目主要的任务包括:拓展对暮光带的科学认识;开发新的低成本、普适性技术,推进对暮光带的探索和了解;为公海政策的制定提供信息;提升公众对海洋暮光带的认识。(刘雪雁 编译)

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  • 《美国国家海洋与大气管理局发布《二氧化碳去除研究战略》报告》

    • 来源专题:深海资源开发
    • 发布时间:2023-06-25
    • 6月5日,美国国家海洋与大气管理局(NOAA)发布《二氧化碳去除研究战略》报告,概述了二氧化碳去除(Carbon Dioxide Removal,CDR)技术现状,分析比较了11种CDR技术的优缺点。报告重点阐述了NOAA在碳去除技术研究上的潜在优势,并提出下一步研究策略。 碳去除等负排放技术仍处于发展早期阶段,但围绕这些技术的研究正在迅速增长。报告分析比较了11种CDR技术的成熟度、成本、减排潜力、减排规模和NOAA的研究基础,包括增强海洋碱度、滨海蓝碳、生态系统恢复、大型藻类养殖、直接空气捕获、直接海洋去除、海洋施肥、生物能源碳捕获和储存、造林和再造林、人工上升流/下降流和土壤碳。NOAA依据其处理、验证、测量或改进这些技术的能力将这11种技术分为了三类,第一类是NOAA具有很高技术成熟度、潜力和规模的技术,包括增强海洋碱度、滨海蓝碳、生态系统恢复和大型藻类养殖;第二类是NOAA具有较高的技术成熟度和技术规模,包括直接空气捕获和直接海洋去除两项技术;第三类技术包括海洋施肥、生物能源碳捕获和储存、造林和再造林、人工上升流/下降流和土壤碳,NOAA的技术成熟度、技术潜力和技术规模相对较低, CDR技术研究已经是NOAA的重点研究内容之一,多个联邦机构和私营部门已与NOAA接洽,为CDR研究提供专业知识和技术支撑。 报告设计了一个NOAA未来开展CDR研究的“三阶段科学战略”。从各类技术并行研究(第一阶段)开始,之后可以加速向示范项目(第二阶段)发展,并最终扩展为成熟的技术研究和监测(第三阶段),以跟踪CDR行业的规模、效率、效能和环境影响。报告鉴于对NOAA在CDR研究中的潜在作用提出了各阶段工作的要点。第一阶段:平行研究,NOAA的主要工作是评估非NOAA实体提出的CDR技术的效率、有效性和环境影响,这需要NOAA借鉴其在碳观测、环境监测、建模、技术开发和海洋空间规划等领域的经验,并开发大量其他评价工具。第二阶段:综合实地试验和风险评估,第二阶段研究主要开展环境监测,评估CDR技术在更大规模上使用的环境影响和风险。考虑到新兴的经济需求,在这一阶段研究人员将确定CDR技术可能带来的共同利益,开展成本效益分析。第三阶段:成熟的CDR技术研究和监测,千兆吨级CDR可能会扰乱全球碳系统,NOAA应做好测量和监测这些变化的准备,以确保CDR项目在全球范围内有效地封存大气中的碳。第一阶段和第二阶段开发的测量、监测、建模和管理技术可以在这一阶段开展应用。 NOAA当日宣布了一个2400万美元的项目用于海洋二氧化碳去除(mCDR)的研究,通过模拟和测量海洋碱度增强对减缓海洋酸化和去除大气二氧化碳的有效性,以支持潜在的规模化负碳海洋产业的发展。该项目得到了NOAA海洋酸化项目、Climate Works基金会和美国能源部的支持。
  • 《美NASEM发布《海洋钻探的进展和优先事项:寻找地球的过去和未来》报告》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2024-07-14
    • 2024年3月14日,美国国家科学院、工程院和医学院(NationalAcademiesofSciences,Engineering,andMedicine,NASEM)发布《海洋钻探的进展和优先事项:寻找地球的过去和未来》报告,指出气候变化的快速发展、相关的极端事件、海平面上升、洋流变化、威胁海洋生态系统的化学物质以及毁灭性的自然灾害是社会面临的最大挑战。通过总结过去,展望未来,美国的科学海洋钻探研究在解决这些重要而紧迫的挑战方面继续发挥着独特而重要的作用。该报告是海洋科学十年调查更广泛研究的第一部分,为未来研究和相关基础设施需求提供了广阔的视角。该报告确定了五个高度优先的研究领域,这些领域仍然需要科学的海洋钻探来理解。然而,科学研究的资金并不是无限的,必须有前瞻性的优先次序。为了帮助指导NSF制定研究、基础设施和劳动力发展投资的优先事项,从两个方面对这些优先研究领域进行了评估:重要性和紧迫性。(1)地面实况气候变化“地面实况气候变化”(GroundTruthingClimateChange)促进对气候和海洋变化驱动因素、反馈和过去临界点的理解——强调过去,为未来提供信息。“地面实况气候变化”被认为既重要又紧迫,因为通过科学海洋钻探恢复的记录是现代和近期面临的全球快速变暖、海平面上升以及广泛的海洋酸化和缺氧等挑战的重要类似物。这些记录中的数据非常有用,因为它们包含了气候和海洋变量的古气候指标。收集到的代用数据可以作为过去温度、冰量和海洋化学等变化的替代物或间接指标。推进这项研究的紧迫性的一个例子是回答有关大西洋环流系统可能关闭的问题,这将对地球陆地的宜居性产生严重影响。未来研究:需要更多的观测来评估气候模式在温度、冰盖动力学、海平面和海洋环流等地质时间尺度上复制温室气体强迫转换的能力,并限制反馈的作用。为了限制地球气候对高温室气体水平的敏感性,需要进行额外的科学钻探,以填补气。候敏感地区极端温暖间隔的数据空白。(2)评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应“评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应”(EvaluatingPastMarineEcosystemResponsetoClimateandOceanChange)利用化石来确定生态系统对过去的环境驱动因素(气候变暖、海洋酸化和脱氧)响应——为未来提供信息。“评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应”被认为是至关重要和潜在紧迫的,特别是考虑到海洋生态系统作为食物来源的重要性。正如过去可以帮助理解气候变化的驱动因素一样,它也可以提供对跨多个时间尺度和地理位置的海洋生态系统响应的见解。只有通过科学的海洋钻探才能恢复的记录,可以深入了解过去生态系统对气候和海洋加速变化的响应。这些记录为气候和海洋条件变化的现代研究提供了框架和基础,并为评估生态系统动态和食物网的影响和反馈提供了必要的长期背景,而这些数据共同为未来变化的预测模型提供了信息。未来的研究:额外的科学海洋钻探将优先考虑记录有限的地点,这将使古生物学家能够在过去的模拟气候状态下为浮游生物生态系统动态模型提供信息。现有的长期古记录可以进一步用于研究,利用新数据库和现有核心样本的开发,更全面地评估全球海洋生态系统对气候和海洋变化的响应。(3)监测和评估地质灾害“监测和评估地质灾害”(MonitoringandAssessingGeohazards)将提供数据,以更准确地预测和评估未来地震、火山爆发、海底滑坡和海啸的风险。在“监测和评估地质灾害”的主题下,深海海底观测站被用于重要和紧急的研究。这些观测站可以探测到较小的事件,并提高未来地震预报的潜力,这项研究的结果可能在准备和更好地减轻未来的地质灾害风险方面产生直接的社会效益。未来研究:对俯冲系统的未来研究将使科学家能够更深入地了解促进发震或稳定断层运动的不同条件。(4)探索海底生物圈“探索海底生物圈”(ExploringtheSubseaBiosphere)促进对海底微生物世界的理解、发现和表征。尽管这项研究在本质上更具探索性,“探索海底生物圈”至关重要的。在大洋钻探开创性研究基础上,对地下微生物生命的探索正处于发现的前沿,这些发现有望改变对极端环境中微生物活动的科学理解。了解生命的极限需要了解海底生物圈、地壳、海洋和大气之间发生的流体和营养物质的复杂交换。未来研究:科学的海洋钻探对于解决海底生物圈研究中尚未解决的关键问题是必要的,这对了解太阳系其他地区的生命潜力、地球上生命的起源以及培育生物世界的生态系统的组成部分具有直接影响。(5)海洋盆地构造演化特征“海洋盆地构造演化特征”(CharacterizingtheTectonicEvolutionoftheOceanBasins)推进对构造过程动力学以及地球内部和表面环境之间能量和物质循环的理解。“海洋盆地构造演化特征”被认为是至关重要的高优先级研究,对不同年代的海壳进行取样,可以深入了解控制地震、海啸和火山发生的过程,以及对现在和未来产生重要意义的全球能源和物质循环的经济资源。未来研究:只有大洋钻探才能为洋壳和上地幔的形成和演化提供关键约束。海底流体的循环和相应的化学交换对具有直接社会意义的过程产生影响,包括矿产资源的生产、大气二氧化碳的封存和地质灾害的起源。(熊萍编译)2024年3月14日,美国国家科学院、工程院和医学院(NationalAcademiesofSciences,Engineering,andMedicine,NASEM)发布《海洋钻探的进展和优先事项:寻找地球的过去和未来》报告,指出气候变化的快速发展、相关的极端事件、海平面上升、洋流变化、威胁海洋生态系统的化学物质以及毁灭性的自然灾害是社会面临的最大挑战。通过总结过去,展望未来,美国的科学海洋钻探研究在解决这些重要而紧迫的挑战方面继续发挥着独特而重要的作用。该报告是海洋科学十年调查更广泛研究的第一部分,为未来研究和相关基础设施需求提供了广阔的视角。该报告确定了五个高度优先的研究领域,这些领域仍然需要科学的海洋钻探来理解。然而,科学研究的资金并不是无限的,必须有前瞻性的优先次序。为了帮助指导NSF制定研究、基础设施和劳动力发展投资的优先事项,从两个方面对这些优先研究领域进行了评估:重要性和紧迫性。(1)地面实况气候变化“地面实况气候变化”(GroundTruthingClimateChange)促进对气候和海洋变化驱动因素、反馈和过去临界点的理解——强调过去,为未来提供信息。“地面实况气候变化”被认为既重要又紧迫,因为通过科学海洋钻探恢复的记录是现代和近期面临的全球快速变暖、海平面上升以及广泛的海洋酸化和缺氧等挑战的重要类似物。这些记录中的数据非常有用,因为它们包含了气候和海洋变量的古气候指标。收集到的代用数据可以作为过去温度、冰量和海洋化学等变化的替代物或间接指标。推进这项研究的紧迫性的一个例子是回答有关大西洋环流系统可能关闭的问题,这将对地球陆地的宜居性产生严重影响。未来研究:需要更多的观测来评估气候模式在温度、冰盖动力学、海平面和海洋环流等地质时间尺度上复制温室气体强迫转换的能力,并限制反馈的作用。为了限制地球气候对高温室气体水平的敏感性,需要进行额外的科学钻探,以填补气。候敏感地区极端温暖间隔的数据空白。(2)评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应“评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应”(EvaluatingPastMarineEcosystemResponsetoClimateandOceanChange)利用化石来确定生态系统对过去的环境驱动因素(气候变暖、海洋酸化和脱氧)响应——为未来提供信息。“评估过去海洋生态系统对气候和海洋变化的响应”被认为是至关重要和潜在紧迫的,特别是考虑到海洋生态系统作为食物来源的重要性。正如过去可以帮助理解气候变化的驱动因素一样,它也可以提供对跨多个时间尺度和地理位置的海洋生态系统响应的见解。只有通过科学的海洋钻探才能恢复的记录,可以深入了解过去生态系统对气候和海洋加速变化的响应。这些记录为气候和海洋条件变化的现代研究提供了框架和基础,并为评估生态系统动态和食物网的影响和反馈提供了必要的长期背景,而这些数据共同为未来变化的预测模型提供了信息。未来的研究:额外的科学海洋钻探将优先考虑记录有限的地点,这将使古生物学家能够在过去的模拟气候状态下为浮游生物生态系统动态模型提供信息。现有的长期古记录可以进一步用于研究,利用新数据库和现有核心样本的开发,更全面地评估全球海洋生态系统对气候和海洋变化的响应。(3)监测和评估地质灾害“监测和评估地质灾害”(MonitoringandAssessingGeohazards)将提供数据,以更准确地预测和评估未来地震、火山爆发、海底滑坡和海啸的风险。在“监测和评估地质灾害”的主题下,深海海底观测站被用于重要和紧急的研究。这些观测站可以探测到较小的事件,并提高未来地震预报的潜力,这项研究的结果可能在准备和更好地减轻未来的地质灾害风险方面产生直接的社会效益。未来研究:对俯冲系统的未来研究将使科学家能够更深入地了解促进发震或稳定断层运动的不同条件。(4)探索海底生物圈“探索海底生物圈”(ExploringtheSubseaBiosphere)促进对海底微生物世界的理解、发现和表征。尽管这项研究在本质上更具探索性,“探索海底生物圈”至关重要的。在大洋钻探开创性研究基础上,对地下微生物生命的探索正处于发现的前沿,这些发现有望改变对极端环境中微生物活动的科学理解。了解生命的极限需要了解海底生物圈、地壳、海洋和大气之间发生的流体和营养物质的复杂交换。未来研究:科学的海洋钻探对于解决海底生物圈研究中尚未解决的关键问题是必要的,这对了解太阳系其他地区的生命潜力、地球上生命的起源以及培育生物世界的生态系统的组成部分具有直接影响。(5)海洋盆地构造演化特征“海洋盆地构造演化特征”(CharacterizingtheTectonicEvolutionoftheOceanBasins)推进对构造过程动力学以及地球内部和表面环境之间能量和物质循环的理解。“海洋盆地构造演化特征”被认为是至关重要的高优先级研究,对不同年代的海壳进行取样,可以深入了解控制地震、海啸和火山发生的过程,以及对现在和未来产生重要意义的全球能源和物质循环的经济资源。未来研究:只有大洋钻探才能为洋壳和上地幔的形成和演化提供关键约束。海底流体的循环和相应的化学交换对具有直接社会意义的过程产生影响,包括矿产资源的生产、大气二氧化碳的封存和地质灾害的起源。(熊萍编译)