《海洋科技快报》2017年第5期(总第11期)

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http://www.coi.gov.cn/news/guoji/201703/t20170306_35343.html

国家研发计划海洋环境安全保障重点专项启动

近日，由山东省科学院海洋仪器仪表研究所牵头承担的国家重点研发计划海洋环境安全保障重点专项“海洋生物化学常规要素在线监测仪器研制及产业化”项目在青岛市启动。

随着国家海洋战略的深入实施，在海洋环境污染监控与防治，浒苔、赤潮等生态灾害的预警和处置，以及水产资源养护和海上渔业生产等方面，对海洋生化要素和生态环境数据的实时性和准确性提出了更高要求，但目前国内海洋生态监测分析仪器市场完全被国外垄断，价格昂贵且售后服务及零部件、耗材保障等配套方面服务难以满足需要。因此，海洋生物化学要素在线监测仪器的研发和产业化，对振兴我国海洋仪器装备制造产业，促进海洋科研和经济发展，具有十分重要意义。

据了解，国家“十三五”重点研发计划“海洋环境安全保障重点专项”将组织20余项科研攻关，山东省科学院海洋仪器仪表研究所、中国海洋大学、，支持经费达到1. 58亿元。

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http://www.hellosea.net/news/focus/2017-03-03/39150.html

中国建造全球最大“深海铁犁”

目前，中国中车研制的“陆地飞行器”正在全球飞驰。不久的将来，神秘的海底也会有中车打造的高端装备畅游。3月10日，中车股份有限公司旗下时代艾森迪智能装备有限公司开工建造一款世界上最大吨位的深水挖沟犁，预计一年后将交付使用。按照设计规划，深水挖沟犁长达23.5米，宽约15.5米，高9.1米，面积接近一个篮球场大小，总重量达178吨。在海面母船的帮助下，它能下潜到1000米深的海底进行铺管作业，堪称“深海巨兽”。海底管道输送是当前海上油气资源输送的主要方式。依靠深水挖沟犁在海床上挖设沟槽，填埋管道，可有效避免波浪和潮流等海洋环境对管道的破坏，保证油气管道输送安全。

深水挖沟犁虽然体型庞大，但反应灵敏，作业效率很高，根据海底土质条件、水深及挖沟深度的不同，每小时最快可铺设1000米长的油气管道。中国中车致力于打造集船舶驱动系统集成、船舶新材料、深海装备为单元的海洋装备产业集群。2015年，中车二级子公司中车时代电气收购英国艾森迪公司100%股权，进入深海装备产业领域。此后，中车积极参与中国大洋矿产资源研究开发协会主持的国家深海采矿项目。

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http://www.coi.gov.cn/news/guonei/201703/t20170314_35383.html

无人机不会干扰海洋哺乳动物

人们经常看到关于无人机和陆上野生动物并不总是和谐相处的视频。那么无人机是否会干扰海洋哺乳动物？研究人员给出的答案是否定的。西澳大利亚默多克大学的Lars Bejder和他的研究团队以及来自丹麦奥胡斯大学海洋生物声学实验室的合作者们擅长研究鲸鱼和海豚，这两种海洋哺乳动物依赖声音进行通信、狩猎和导航，因此都对人为噪声特别敏感。

为了测量无人机发出的噪音在水中的传播程度，研究人员在距海面一米处悬挂了水下麦克风，然后在海面上空的不同高度启动了两种不同类型的多旋翼无人机，并监测水面下的噪声。由于海洋哺乳动物大多生活在深水区，所以研究人员将这次实验设定为“最坏的情况”。

幸运的是，他们发现无人机发出的声音并没有完全传播进水中，且其噪声非常接近浅水区域的背景噪声水平。此外，研究人员还将记录到的噪音水平与已知的鲸鱼和海豚的听力阈值进行了比较。结果显示，对于大多数海洋哺乳动物来说，无人机噪声普遍低于它们的听觉阈值。尽管实验结果很清楚，无人机噪声并不会干扰海洋哺乳动物，但其对于陆地物种和鸟类将的影响仍然值得我们注意。研究人员希望这项研究会有助于指导未来无人机的使用。

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http://marinesciencetoday.com/2017/03/03/are-drones-disturbing-marine-mammals/

为收集气候变化的相关数据，南安普顿国家海洋学中心的科学家们十多年来一直奔波于大西洋亚热带。离巴哈马群岛的沙滩和珊瑚礁仅15英里远处，海底就俯冲到了2.5英里的深处。沿着这个陡峭的斜坡，被称之为RAPID（注：RAPID是一项由英国自然研究理事会支持的有关大西洋海洋温度环流对气候影响的研究计划）阵列的几十个敏感仪器，被部署来监测北方带来的低至2℃的洋流。同时，温暖的海水由海洋的表层向北流动。这种温度差异提供了影响气候的热量。

北向流动的表层海水的冷却和北大西洋强烈的生物活动导致海洋表层二氧化碳浓度急剧降低。这些一起导致在海水下沉南向回流之前（回流约于10年后才再次抵达巴哈马群岛），会持续从大气中吸收二氧化碳。来自人类活动的二氧化碳也成为吸收过程的一部分。事实上，海洋迄今吸收了大约四分之一的人类排放的二氧化碳，从而减缓了温室气体影响气候变化的速度。今年美国国家海洋委员会（NOC）的团队将第一时间获取二氧化碳的运输数据。随着全球气温的升高，海洋变得越来越酸化，海洋吸收二氧化碳的能力也会越来越弱。这些新的测量将帮助我们了解这些变化的速度有多快，从而提升我们对气候预测的能力。

十八个月，氧气、pH值和CO2分压等传感器被部署在能够自主收集海水并对无机碳、总碱度、无机营养盐（磷酸盐、硝酸盐和硅酸盐）和有机氮等进行分析的采样器上。到目前为止，这些变量中的大多数每十年才被测量一到两次。Pete Brown博士解释说：“现在每10小时就有一个数据，有些变量甚至每4小时就有一个数据，这将从根本上改变我们对海洋吸收和运输碳变化的理解”。来自RAPID阵列的热传输数据被气候科学家广泛应用，因为从这些测量数据获得的新知识或理解有助于验证和改善气候模型。减少模型预测中的不确定性，关键在于收集数据以监测实际变化。我们预计，二氧化碳运输的新数据将同样非常重要。

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http://noc.ac.uk/news/cold-deep-currents-atlantic-ocean-help-shape-our-climate

太平洋海域发现新的海洋物种

诺瓦东南大学国家珊瑚礁中心的Jim Thomas博士和他的研究团队在巴布亚新几内亚的马当泻湖，距离澳大利亚板块半英里的地方，水深大约6000米，发现了新的物种，新发现与20世纪90年代的研究相关。

此前的研究认为巴布亚新几内亚北海岸没有珊瑚礁，因为大多数珊瑚礁存在环境中没有典型的浅海湾和泻湖。研究团队发现了海蛞蝓(nudibranchs), 毛头星 (crinoids) 和片脚类动物(genus Leucothoe)，与澳大利亚全长1600英里的大堡礁相比，这里指标物种的种类更多。这项发现令人惊讶，研究人员表示在回到实验室后，才能正式评估这次发现的价值。

托马斯领导的团队包括圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所、加利福尼亚科学院以及爱尔兰国家植物园的研究人员，去年进行了为期3周的海洋科考，在抵达马当后，他们加入了来自法国巴黎自然历史博物馆的科考队伍。

托马斯表示研究成果将于当地村民、和区域与联邦政府共享，同时结果也会发布在相关学术期刊上。此外，马当泻湖目前面临开放的陆地带来的环境威胁，陆地污染物的排放口非常接近泻湖的珊瑚礁。希望此次的物种发现能够促使当地负责人认识到泻湖的环境重要性，并且努力制止污染，保护环境。

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http://www.thefishsite.com/fishnews/19617/new-marine-species-discovered-in-pacific-ocean/

全球能源服务公司发明海底取样新工具

全球能源公司Proserv 的海底取样器（SSC）是目前全球最先进也是最早拥有在海底环境中取样能力的船载海底取样器。

SSC可以准确地呈现出随年代变化的岩样特征，避免岩样采集及运输过程中的损坏，降低岩样丢失、释放对人体及环境有害的H2S和CO2气体的风险。

Proserv公司生产设备部门的高级副总裁Andrew Anderson说，“目前采样工作面临着日益严峻的挑战，需要在偏远艰苦的海域对抗复杂的、高温高压的海底地质环境的同时将生产利益最大化。因此，能够从钻井中提取出准确又可靠的信息变得尤为重要，SSC会逐渐体现出它的价值和地位。”

“我们已经发展出了一套能够解决很多传统采样问题的新系统。在对岩样中液体的保存和储藏分析需求越来越大的情况下，Proserv公司正在致力于成为全球海底采样领域的技术引领者。”全球能源公司的SSC适用于恶劣环境，拥有2升的大容量取样空间；目前可以单独购买或者租赁使用，也可以定制制作用于整合到公司现有的海底采样系统（SSS）中。

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http://www.marinetechnologynews.com/news/proserv-debuts-subsea-sampling-545740

本周《Nature Climate Change》中的一项研究表明，北冰洋西部海水酸化现象正在以惊人的速度、广度和深度蔓延。这意味着许多对食物链至关重要的海洋生物将不能在北冰洋西部生存，建议人们迅速减少碳排放来应对气候变化。

（1）北冰洋海水酸化最严重

研究团队由来自美国、中国和瑞典的科学家组成，数据来自中国破冰船‘雪龙号’于2008年和2010年夏季在北极边缘海洋上游至北极的海洋中采集的水样，以及1994年三个航次的样品。结果显示，从20世纪90年代到2010年，酸化的海水从阿拉斯加西北部海岸的楚科奇斜坡向北约扩展300海里直到北极，且深度从100米增加到250米。由于冷水能更快地吸收二氧化碳，极地地区比其他地区海水酸化更严重，北冰洋海水酸化规模至少是太平洋或大西洋的两倍。此外，由于环流和夏季融化海冰的影响，太平洋冬季水的增加是造成海洋酸化规模扩张的主要原因。

（2）北冰洋生态系统或将受严重影响

海水酸化是空气中的CO2溶解在海水中致使pH值降低的过程。该过程降低了海水中文石的浓度，阻碍了碳酸钙的形成，进而导致贝类和其他海洋生物无法构建自身的壳或骨骼。来自基尔海尔研究所的Ulf Riebesell说：“北极海水可能在几十年内变得具有腐蚀性，一些海洋生物的壳和骨骼会直接消失。”这将对北冰洋生态系统造成严重影响。

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https://news-oceanacidification-icc.org/2017/03/03/climate-change-is-causing-rapid-deeper-and-more-extensive-acidification-in-the-arctic-ocean/

人类活动（如水产养殖、航运及人工运河的建造等）带来的外来物种的扩散改变着海洋的生物地理分布。有关海洋外来物种分布的大量可用信息可归纳成一个名录，作为重要的管理工具，利用这种名录可以很方便的识别出大多数入侵物种及大部分入侵区域，便于管理决策和远景计划的制定。

本文中，研究人员整理了一个全球外来端足类物种名录，重点阐述了所用数据的质量、影响物种鉴定的不确定性因素及端足类物种的外来状态。来自世界不同海域的端足类物种的记录经过了交叉检查，其中，可能与人类运输相关的分布不连续的物种被提取出来。对于这些物种，（作者）仔细检查了物种鉴定的准确性，并认真评估了其外来状态。

本文通过分析21科105种端足目物种，确定了52%（55种）的物种至少在一个海域是外来物种，受诸多不确定性因素的影响。其中，大多数的外来物种属于Corophiidae螺赢蜚科（9种），Ischyroceridae壮角钩虾科（7种）和Caprellidae麦秆虫科（6种）。还有一些物种需要经过进一步的检查，才能列入海洋外来物种名录。

从外来端足类物种的分布来看，最多的是在北美洲太平洋沿岸（24种）和西南太平洋地区（澳大利亚 + 新西兰；15种），其次是大西洋和欧洲地中海沿岸（13和10种）。另外小面积地区外来端足类物种相对较高的是夏威夷群岛。

文章同时对一些有争议的分类问题进行了阐述，强调了物种准确鉴定的重要性，指出分类学处于深度危机之中。随着新遗传技术的使用，分子生物学的研究结果与传统分类学的结论尚有不能匹配之处，仍需进一步开展深入研究。此外，遗传研究结果也表明了存在大量的隐源物种。作者还指出，对物种了解的不足影响着我们对海洋外来端足目及其他门类海洋无脊椎生物全球分布的了解，当前的状况很可能被低估。文末还对外来物种的成因进行了探讨，并就预防和管理措施提出了建议。

附图：全球海洋中端足目外来入侵物种的整体分布状况

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https://link.springer.com/article/10.1007/s00227-017-3093-1/fulltext.html

近期，Marine Environmental Research刊登了《利用生物标志作为海上石油排放环境风险评估的风险指标》（Use of biomarkers as Risk Indicators in Environmental Risk Assessment of oil based discharges offshore），文章报道了一项由斯塔万格国际研究所和斯塔万格大学资助的研究，即将生物标记物纳入与石油排放有关的概率风险评估，这意味着生物标志物能够为石油排放造成的环境影响和风险提供有利的信息，已经成为其风险评估信息的潜在补充。

在一些风险评估方案中,风险指标（RI）是监测风险影响因子发展的参数，但风险指标尚未在近海油基排放管理中建立。本文根据生物标志物的性质、现有实验室生物标志物数据及其测试方法，来评价生物标志物作为风险指标的有效性。数据显示石油浓度和生物标志物反应之间存在相互关系,可以将生物标志物的反应定量，与其他指标一起进行风险评估。同时，文章还讨论了将这些已有的生物标志物和测试方法用作风险指标，与整个生物反应联系起来进行概率风险评估的不同方法。文章基于三种评价方法:(a)生物标志物与环境背景值的比较；(b)生物标记和生物效应之间的适配性；(c)生物标志物数据与物种敏感性分布(SSD)之间的关系，讨论了三种生物标志物(1)用于确定危险的生物标志物；(2)用于效果评价的生物标志物；(3)用于危险性特征描述的生物标志物等，并认为不同生物标志物在一些石油污染生物体内存在剂量反应效应，生物标志物完全可以作为风险指标用于石油污染监测。

附图：海洋生物标志物对环境压力的反应曲线

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http://ac.els-cdn.com/S0141113616303488/1-s2.0-S0141113616303488-main.pdf?_tid=efe3aa62-0784-11e7-b906-00000aacb35e&acdnat=1489365500_5819b0380006deea6293d09bc9592b59

波蒂尼亚海温度-溶解氧交互作用机理

低氧及缺氧区域正在全球范围内扩张。明确氧浓度下降的原因以及人类活动的影响对于妥善治理恶化的海洋环境具有重要意义。本研究旨在通过分析环境监测项目的数据，揭示过去20年中波蒂尼亚海深处氧浓度下降的原因。

结果显示，氧浓度下降的主因是水温升高，其次是由于海水中溶解有机碳（DOC）的增加（R2Adj.= 0.83）以及从邻近海盆流入的水流。由于富营养化相关性测试效果不明显，区域性的营养物质增加并不是氧浓度下降的主要因素。

基于上述研究结果，采取大规模应对气候变化的措施是防止波蒂尼亚海深水缺氧的重要途径。此外，减少波罗的海的营养物质输入需要阻止缺氧富磷酸盐水在波蒂尼亚海深部的形成。目前，从现有数据来准确判断上述因素对于氧消耗的作用还是比较困难的，但我们可以肯定的是，海洋的含氧状态与气候因素（如温度、DOC和从相邻海盆流入的水流等）紧密相关。研究得出以下重要结论：1. 过去20年，波蒂尼亚海深水的氧气浓度下降明显；2. 主要原因是水温和溶解有机碳（DOC）的增加；3.从邻近海盆流入的水流对氧浓度下降也有部分作用；4.区域性的营养物质输入并不是引起氧浓度下降的主要原因。

附图：波蒂尼亚海深水氧浓度、DOC含量和温度的年际变化图

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http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924796316301877