2024年3月14日，美国国家科学院、工程院和医学院（National Academies of Sciences，Engineering，and Medicine，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”（Ground Truthing Climate Change）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”（Evaluating Past Marine Ecosystem Response to Climate and Ocean Change）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”（Monitoring and Assessing Geohazards ）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”（Exploring the Subsea Biosphere ）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”（Characterizing the Tectonic Evolution of the Ocean Basins）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（National Academies of Sciences，Engineering，and Medicine，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”（Ground Truthing Climate Change）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”（Evaluating Past Marine Ecosystem Response to Climate and Ocean Change）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”（Monitoring and Assessing Geohazards ）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”（Exploring the Subsea Biosphere ）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”（Characterizing the Tectonic Evolution of the Ocean Basins）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）