美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）获得TED“大胆计划”（The Audacious Project）3500万美元的支持以开展关于海洋中层水的相关研究。 WHOI是首批获得资助的五个组织之一，所获奖金将促进其对海洋水深约200至1000米的“曙光地带”（Twilight zone）的探索和了解，该地带也被称为海洋中层水域，位于阳光照射的表层水之下，大部分仍尚未被探索。海洋曙光地带是地球上最常见的脊椎动物的栖息地，还有许多尚未发现的物种，也是地球上最大的动物迁徙地带，因为该地区的动物到达表层水域后会在夜间进食，然后返回到相对安全的更深水域。此区域也与地球气候作用交织在一起，有助于控制海洋吸收大气二氧化碳的速度，并将其转移到深海中保存数百年甚至数千年。WHOI的生物学家Sosik认为，需要使用新方法来观察和测量这一区域的生物活动，因为这个地区的生物种类多，生存压力大，且没有光线照射，环境相对恶劣。 WHOI将利用新型机器人和传感器技术，探究海洋中层水区域生物种类数量以及不同生物如何与彼此、周围环境以及表层水相互作用，同时开发研究新仪器以帮助了解此区域如何调节地球气候。 开展该项研究迫在眉睫，因为海洋中层水区域正遭受严重威胁。该区域基本处于渔业法规管控的范围之外，商业性捕捞利益团体对资源范围基本常识的缺乏和无节制的索取，可能最终会影响整个生态系统甚至全球气候。 （李亚清编译） 查看详细>>

有一种加勒比鱼每年1月和2月满月时分都要长途跋涉到特定的地点进行交配产卵，这种产卵聚集活动会持续几天，而剩下的时间都是独居。 这种群体行为很容易让它们成为渔民的目标猎物，经常在繁殖季节被捕捞，造成过度捕捞。过去的五十年期间，技术发展和市场需求双向结合增加了捕鱼压力，导致加勒比地区的拿骚石斑鱼种群数量锐减。加州大学圣地亚哥分校斯普里斯海洋研究所的海洋生物学家Brice Semmens以及其他科学家和政府官员在内的团队正在努力以扭转这一趋势。 2002年，在小开曼岛发现了一种独特的大型产卵群后，开曼群岛环境局和珊瑚礁环境教育基金会（REEF）的公民保护组织开展了一项关于当地拿骚石斑鱼种群的合作研究。2005年，Semmens加入了这项研究，取名为石斑鱼月球项目（Grouper Moon Project）。13年后，他和他的学生仍然是项目组成员，并引入斯克里普斯海洋所新的鱼类保护技术。 石斑鱼月球项目开始后，开曼群岛政府制定了一项禁止在鱼类产卵聚集点捕捞的命令，期限为8年。而2011年，政府延长了禁令时间，这是该项目产生的直接结果。2016年，政府下令在拿骚石斑鱼产卵季节实施永久季节性关闭禁令，而其它时间里，捕捞数量和种类也限制在一定范围内，只允许用特定的渔具种类进行捕捞。2008年小开曼群岛大约有1500条鱼，到2018年，大约有6000条，这是管理条例实施的成果。 Semmens和他的团队在岛上安装了一套声波记录器，以确定拿骚石斑鱼的种群大小，并了解单个鱼类的运动情况。水听器记录下拿骚石斑鱼发出的声音，其他的仪器用来记录一些鱼身上追踪设备发出的信号。石斑鱼产卵期间，科学家们发放安装了GPS和卫星电话的漂流浮标，每个漂流浮标随波而流，漂流轨迹揭示了石斑鱼卵和幼鱼的分散情况。研究团队还采集了一部分石斑鱼卵，研究其受精率和孵化率。下一阶段，研究人员将研究水温和繁殖成功率之间是否存在相关性。有证据表明，鱼卵和幼鱼对海洋变暖很敏感，这可能对拿骚石斑鱼的存活造成威胁。 Semmens等人结合石斑鱼月球项目的经验，在拉霍亚附近海域也建立了40多个电子收听站，接收器连接到海底，记录附着在多种鱼类上的追踪装置发出的信号。Semmens前不久成为加州海洋渔业合作调查局（CalCOFI）的主任，并将其重点研究领域扩展到渔业，以及考虑加州当前生态系统的生物学、化学和物理的相互作用。 （张灿影编译） 查看详细>>

由伦敦大学学院（UCL）和伍兹霍尔海洋学研究所（WHOI）领导的最新一项研究证明，全球海洋环流系统中的一个关键问题是，自19世纪中期以来已经不再以最高强度运行，目前处于过去1600年以来的最弱点。如果该系统继续减弱，可能会影响从美国、欧洲到非洲萨赫勒的天气模式，并导致美国东海岸海平面更快上升。 在调节全球气候方面，大西洋环流起着关键作用。不断移动的深水循环系统有时被称为全球海洋输送带，它将墨西哥湾溪流水送到北大西洋，在那里向大气释放热量并使西欧变暖。较冷的水然后下沉，一直流到南极洲，最终流回墨西哥湾。 WHOI高级科学家Delia Oppo博士提到，这项研究首次综合分析了海洋沉积物记录，表明大西洋翻转环流的减弱开始于小冰期结束时，这是一个长达数世纪的寒冷期，持续到大约1850年。这项研究成果已经发表于自然《自然》（Nature）上。 伦敦大学学院兼WHOI附属组织的高级讲师David Thornalley博士认为，随着北大西洋在小冰期结束时开始升温，淡水扰乱了大西洋经向翻转环流（AMOC）。北极海冰、北极周围的冰盖和冰川开始融化，形成一股巨大的自然水流涌入北大西洋。这大量的淡水稀释了地表海水，使其更轻，沉没能力更低，从而放慢AMOC系统。 为了调查过去的大西洋环流，科学家们首先检查了经深海流沉积的沉积物粒度；颗粒物越大，水流越强。然后，他们使用各种方法在温度受AMOC强度影响的地区重建近地表海洋温度。 Thornalley提到，综合起来，这些方法表明，AMOC在过去150年中已经减弱了大约15%到20%。根据雷丁大学高级研究科学家、本研究共同作者Jon Robson博士的说法，这一新发现暗示了当前全球气候模式存在差距。北大西洋的环流比以前想象的要多得多，重要的是要弄清楚为什么模型会低估观察到的AMOC减少。这可能是因为模型没有活跃的冰盖数据，或者也许有更多的北极融化现象没有被预估，因此进入系统的淡水量比目前估计的要多。 由波茨坦气候影响研究所的Levke Ceasar和Stefan Rahmstorf领导的另一篇《自然》（Nature）文章也对这一相同问题进行了探讨，其研究着眼于气候模型数据和过去的海面温度，揭示了自1950年以来AMOC一直在更加迅速地减弱，以回应最近的全球变暖。这两项新研究共同提供了补充证据，证明目前的AMOC特别薄弱，既提供了长期观点，又详细了解了近期的年代际变化。 Thornalley认为，AMOC在小冰期结束和近几十年这两个时期的减弱，其共同点在于二者都是变暖和融化的时期。由于持续的二氧化碳排放，预计未来将继续变暖和融化。Oppo也对此表示同意，但是他们都指出，就像AMOC过去的变化让他们感到惊讶一样，未来可能会有意想不到的惊喜。例如，直到最近，人们才开始认为AMOC在小冰河期较弱，这些表明相反结论的新研究，再一次强调我们需要提高对这一重要系统的认识。 （於维樱编译） 查看详细>>

第一次全球深海拖网捕捞评估显示，在过去60年里，实际捕鱼量比联合国粮食及农业组织报告的捕捞量多42%。 英国国家海洋学中心（NOC）首席专家Lissette Victorero提到，他们的研究表明，真正的捕捞量被大大低估，有近2500万吨的深海鱼类被捕捞。在做出有关渔业管理的决定时，需要考虑到这些估计值。这项研究成果发表在《海洋科学前沿》（Frontiers in Marine Science），研究显示有42%的深海鱼类捕捞未登记，一半是被丢弃的鱼，一半是未记录在案。 夏威夷大学Lissette和其同事利用“我们身边的海洋”（Sea Around Us）项目收集的数据，研究了72种深海鱼类的历史记录。使用各种技术来估计全球捕获的鱼类数量，包括与当地专家和机构进行交谈。 深海鱼类还常常栖息在海底和山脊周围，在深海拖网捕鱼的时候，它们可能会失去生命。随着拖网拖到海床上，破坏了长期存在的生态系统，包括脆弱的冷水珊瑚和海绵、海参和海葵等其他动物群。 来自夏威夷大学的Les Watling教授和该研究的作者解释说，他们分析的大部分渔业遵循典型的“繁荣和萧条”周期，持续不到十年或两年就会崩溃，因为深海鱼类一般繁殖力低，生长非常缓慢，极易受过度捕捞的影响。 这项研究是国家海洋学中心、夏威夷大学和“我们身边的海洋”项目合作的一部分，该项目是国家海洋学中心正在进行的海洋未来生产能力研究的一部分。 （冯若燕编译） 查看详细>>

由英国国家海洋学中心（NOC）、亥姆霍兹基尔海洋研究中心（GEOMAR，德国）、爱丁堡大学、南安普敦大学、普利茅斯大学等机构的科学家开展的一项研究显示，自从含铅汽油被逐步淘汰以来，欧洲各地海域表层水中的铅浓度首次出现下降，这项研究结果已发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上。 基于皇家研究船（RRS）发现系列考察期间获取的凯尔特海样本，研究人员发现欧洲陆架海域表层水中的铅浓度比20~30年前的测量结果减少了四倍，而同一时期，含铅汽油被淘汰使用。在这之前，人类活动引起的铅排放量增加共持续了150多年，导致海洋铅浓度高出自然背景水平100倍。 研究结果表明，排放到海水中的铅最终会沉积于海底，海底沉积物中的铅为“遗留铅”，而这些“遗留铅”现在正被沉积物释放，形成了一个新的环境铅源。南安普敦大学的Eric Achterberg教授提到，沉积物中的铅含量是过去150年来向海洋输入的铅的遗留物。这并不在他们的预料之中，因为之前普遍认为，铅与海洋中微粒的结合力非常强，因此会被永久困在沉积物中。现在需要更新这种认识，并且铅浓度水平可能需要很长时间才能恢复到沿海水域的自然背景水平。 来自GEOMAR的Martha Gledhill博士也表示，海水中的铅含量很低，对其进行取样和分析很困难，从20世纪80年代开始才逐步实现。其次，必须使用无金属的专用设备进行采样，以排除取样设备的污染，然而几乎在船上的任何地方都可以找到铅，即使是在崭新的塑料表面。必须在专门的洁净室内进行分析，类似于制造计算机芯片的那种环境。 这项研究属于英国海陆架生物地球化学计划和国际地球观测计划。Eric Achterberg教授补充道，研究的主要数据将有助于对大陆架上的污染物运输进行更大规模的预测。最终，这些信息与世界范围内的污染金属测量和海洋模型相结合，会帮助他们对全球范围内的污染物行为以及污染物对生态系统的影响做出强有力的判断。 （刘雪雁编译） 查看详细>>

斯克利普斯研究人员开展了一项对深海采矿活动潜在影响的实地研究。他们认为，采矿活动正在向深海推广和发展，应当建立深海采矿的明确指导方针。 人口增长和城市化进程加剧了全球对某些矿物的需求。很多国际公司和国家政府认为从海洋中提取有价值的矿物（如钴、铜和镍）比陆地开采的成本低。一些正在进行的实地测试中，这些矿物元素的浓度已经足够高，能保证采矿在商业上的可行性。 斯克里普斯海洋研究所的物理海洋学家Matthew Alford和麻省理工学院环境动力学实验室主任Thomas Peacock，探讨了海底采矿的潜在成本和效益，他们的研究成果发表在4月17日的《科学美国人》（Scientific American）杂志上。 在2018年2月的实地实验中，科学家使用斯克里普斯开发的两种新方法对海底开采产生的沉积物羽状流进行了模拟，他们的目标是了解羽状流在海表面和海底之间的水柱中是如何扩散的。通过这些数据，研究人员可以评估这些羽状流如何影响海洋生物以及其影响距离。 两位科学家认为，国际监管机构制定政策开发海洋资源的同时，必须保持与相关专业科研人员之间的联系。Alford提到，海底采矿的一个关键问题是沉积物羽状流的作用。使用最新的海洋测量技术和建模，并与海洋生物学家合作，可以帮助确定它们的影响。 监管海洋开采的机构是国际海底管理局（ISA）。科学家建议，政策制定在有限的范围内应该有科研人员和权威机构的参与。此外，这项分析还补充了斯克里普斯研究人员及其他研究人员的最新研究，这些研究揭示了近年来深海生态系统的脆弱性日益受到破坏。 （王琳编译） 查看详细>>

鲸鱼可以发出呜呜声或嗡嗡声，甚至相互间窃窃私语，但对于这些群居的巨型动物来说，仍旧有一个未解之谜：它们是如何听见声音的。由于鲸鱼的体型巨大，并且位于大海深处，使得研究这些哺乳动物难度极大，即使是了解其基本习性。最近，两名研究人员采用了一种新方法来研究诸如座头鲸等须鲸类动物如何听见低频（10~200赫兹）声音，取得了一些突破性的结果。 须鲸类动物拥有如同迷宫般的耳骨，同头骨融合在一起。据此，研究人员推测，头骨在鲸鱼的听觉能力中发挥一定的作用。研究人员借助原本用于火箭的计算机断层扫描仪（CT），分别扫描了一头小须鲸幼鲸和一头长须鲸幼鲸保存完好的尸体。两者均在多年前搁浅于美国海岸，并且在救援行动期间死亡。它们保存完好的尸体被当作科学标本。研究人员利用扫描结果生成三维计算机模型，以研究头骨如何对不同声音频率作出响应。日前，研究人员在加州圣地亚哥举办的2018年实验生物学会议上报告称，头骨发挥了天线的作用。当声波振动时，头骨可将振动传递到鲸的耳朵里。为了便于检验实验结果，科学家将这些振动放大了2万倍。研究表明，鲸的头骨对低频声音尤其敏感，但大型航运船舶也会产生这类频率。因此，这一研究结果或有助于大规模航运业和决策者制定规范，减少人为噪音对这些生物的影响。 （郭琳编译） 查看详细>>

通常认为，陡峭的山脉可以从大气中吸收CO2。随着侵蚀作用的发生，新岩石不断暴露，岩石中的矿物质和空气中的CO2发生化学反应，即风化作用，并利用CO2来产生如方解石等的碳酸盐矿物。 然而，伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科学家们开展的新研究否认了这一说法。研究人员于4月12日在《科学》（Science）上发表的一篇论文认为，侵蚀作用的不断进行也能产生新的CO2气体，并能将其释放到大气中，且速度远远快于被新暴露的岩石吸收的速度。 论文的第一作者、哈佛大学博士后研究员Jordon Hemingway提到，这一结论与前期的假设相反，多山脉意味着多侵蚀、风化和CO2。 这种额外的CO2来源并不完全是地质意义上的，它也是山区土壤中微生物的副产品，它们“消耗”了岩石中的有机碳，当微生物新陈代谢时便会排出CO2。研究人员通过研究世界上最易受侵蚀的山脉之一的台湾中心山脉后，才意识到这一点。这种陡峭的山脉每年都被三次以上的台风袭击，且均是通过强降雨和大风来机械地侵蚀土壤和岩石。 Jordon和他的同事们研究了取自中心山脉的土壤、基岩和河流沉积物的样本，意在探寻样本中有机碳的迹象，而得到的结果又让他们大吃一惊：最底层的土壤基本没有风化的岩石，但会看到岩石松动，但还没有完全破碎，这说明基岩上的有机碳已经完全消失了。 WHOI海洋地球化学家Valier Galy提到，目前还不知道这是由哪种细菌作用的结果，还需要基因组学、宏基因组学和其他微生物学工具的帮助。这也是他们下一步的研究方向。值得注意的是，这些微生物释放的CO2量，不足以对气候变化产生任何直接影响，且释放CO2的过程发生在较长的地质时间尺度上。WHOI团队的研究可能会让我们更好地了解基于山脉（岩石圈）的碳循环过程。 （刘思青编译） 查看详细>>

由日本海洋地球科学和技术机构（JAMSTEC）的Yu-Lin Chang博士和Yasumasa Miyazawa博士领导的研究小组，与日本大学合作研究了海洋环流对西北太平洋日本鳗鲡（Anguilla japonica）数量减少的潜在影响，重点讨论了风向改变所产生的影响。模拟结果发现，过去二十年海洋环流的变化影响了日本和台湾的幼鳗捕捞量，每年减少约5%。 日本鳗鲡产于西北太平洋区域，北赤道流（NEC）与西边界流、黑潮北部交汇的上游。近年来，由于人为因素和海洋大气因素，日本鳗鲡的捕捞量一直在下降，但原因尚未确定。 为研究洋流变化对日本鳗鲡数量的影响，研究人员应用数据同化海洋环流模式（日本海岸海洋可预报性实验2，JCOPE2），对1993年至2013年期间的数据进行再分析。然后，对在北赤道流（NEC）产卵区释放的虚拟幼虫（V-幼虫）的扩散，包括它们的游泳行为和由洋流输送引起的移动进行模拟。 结果表明，尽管年际波动，日本南部的V-幼虫数量总体呈下降趋势。此外，在过去的二十年中，特别是对于台湾西部和日本地区，V-幼虫向东亚的弥散现象减少，同时，移动方式也在不断变化。近年来，由于NEC的减弱和产卵区附近南亚表层流的加强，越来越多的v-幼虫倾向不是像90年代那样进入黑潮并向东亚移动，取而代之的是进入南部地区。 Miyazawa博士认为，研究结果表明海洋环流对幼鳗捕捞量下降的趋势有非常重要的影响。然而，实际的鳗鲡幼苗迁徙模式仍然不确定。我们需要进一步探索其他可能的影响因素，如生物因素和人口动态的变化，以及运用更复杂的数值模拟方法进行研究分析。 （傅圆圆编译） 查看详细>>

斯克里普斯海洋研究所（以下简称Scripps）的海洋生物学家Greg Rouse，为在拉霍亚（La Jolla）新发现的毫米长的海洋蠕虫命名为研究所创始人的名字——Ellen Browning Scripps，并在4月3日的《欧洲生物分类学杂志》（European Journal of Taxonomy）上发表的文章中描述了该物种。 创始人Ellen Browning Scripps（1836-1932）在促进圣地亚哥成为加州著名城市的过程中发挥了重要作用，包括创建Scripps的前身——圣地亚哥海洋生物协会。Rouse解释，在阅读有关Ellen的传记后，他突然想到用她的名字命名新物种，并向文章的合著者提出建议；据他所知，这是第一个以创始人的名字命名的物种。他还强调，最主要的原因是新物种来自拉霍亚，这个地方受到了来自Ellen的社区参与、慈善事业等巨大的影响。 该研究小组由丹麦哥本哈根大学的Alexandra Kerbl和Katrine Worsaae共同领导。他们还以圣地亚哥沿海地区的名字，命名了另一种在海滩沙粒中发现的蠕虫T.windansea。 这两个物种都属于环节动物门好转虫科，迄今为止仅有16个来自世界各地海洋沉积物的物种被命名。而上述两个新物种仅代表已命名的第五和第六种，且都在拉霍亚被发现，因此，可能有更多的好转虫科物种存在于全世界范围内，每个物种之间只有细微的形态细节和基因序列上的不同。 （刘雪雁编译） 查看详细>>