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2017年第10期  (2017-6-19 马丽丽)       全选  导出

1 联合国IOC海洋科学可持续发展国际十年提案(2021-2030) 2017-05-18

近日,联合国教科文组织政府间海洋学委员会(IOC-UNESCO)网站发布了《海洋科学可持续发展国际十年提案(2021-2030)》(Proposal for an International Decade of Ocean Science for Sustainable Development(2021-2030))。 目前IOC-UNESCO正在邀请感兴趣的组织,希望通过合作将这些海洋科学可持续发展的国际十年提议的初步想法变成更广泛的协同行动计划,共同实现目标并承担责任。 这些海洋十年提议将提交2017年6月5日—9日的联合国海洋会议(United Nations Ocean Conference,纽约联合国总部)并被讨论。 海洋事实&认知空白 •对于海洋为人类服务带来的经济价值,并没有国际公认的方法来评估。 •现有科学不能合理地评估气候改变的累积影响,海洋污染以及其他的人为因素使海洋生态系统的健康更加恶化。 •对于99%的可居住海洋区域,我们缺乏基本的关于生物多样性的知识,以便我们能对可居住的海洋区域进行有效的管理。 •仅有5%的海底被绘制,其中仅仅1%地图是被高分辨率的网格化。 •有1.03亿平方英里的区域处在永恒黑暗的深海区域,那里有上百万的海洋物种在科学上仍然是未知的。 •目前仅有三个人对已知海洋的最深点进行过探索。 潜在成果: •基于最可靠的数据和信息有利于提高对海洋状态的认识; •提供解决海洋认知空白的框架:例如影响海洋健康的积累效应; •激发新观察技术的发展来解决认知空白,如: •海洋空间及其次土壤的3D绘制; •俯冲区和热风口; •海洋生物、生物地球化学和生态系统变量的观察; •为海洋污染问题(如塑料和微塑料)提供数据; •创建跨学科、跨社区和跨方法的科学合作,解决海洋酸化影响; •为改进沿海和海洋生态、渔业及水产养殖管理提供科学的规范基础; •支持海洋保护区和栖息地的指定和管理; •提高海洋状态预测能力,组合观测和模拟方法促进适应性管理; •创建能够观察、研究和开发的服务提供机制,以满足多个利益相关者的需求; •促进科学/政策平台发展,以支持基于联合国公约中海洋法等国际协议的海洋政策; •为在国家管辖范围以外(ABNJ)的生物多样性保护和可持续利用提供科学支持; •在负责海洋科学的利益相关者之间建立更强大的合作伙伴关系,同时促进更快更有效地将知识传递给政策和决策者; •建立海洋观测和研究能力并促进相关技术向发展中国家的转让,特别是小岛屿发展中国家(SIDS)和最不发达国家(LDC); •促进海洋经济的可持续增长。 潜在目标: •建立基于海洋科学要求的全球伙伴关系,支持“2030年议程”的执行; •了解累积压力的影响,寻求维持海洋利益可持续发展的解决办法; •通过转让海洋技术,分享知识和加强跨学科海洋研究,最终使所有会员国经济受益,特别是小岛屿国家和最不发达国家; •进一步获取海洋生态系统定量知识及其对社会的贡献,包括从表面至底部的整体海洋区域; •绘制海底地形及资源分布,以支持其可持续发展管理。 潜在主题: •加强海洋和海洋资源的可持续利用,包括致力于:制作海洋资源和生态系统服务清单;理解和量化生物地理学区域和海洋保护区的潜在作用; •海洋环境知识的扩大使用,包括:数据管理;数据采集;模拟;预测海洋食物生产力和评估其满足不断增长的需求的能力; •发展海洋经济,包括分析海洋资源可持续利用和科学管理的经济和社会价值; •沿海生态系统的可持续管理,包括:生态系统恢复和和海洋空间规划以尽量减少海平面上升、极端天气事件、洪水和侵蚀的影响;环境条件基线的提高;公众意识; •增加对累积相互作用压力的科学知识,如气候变暖、海洋酸化和栖息地破坏; •实现综合观测和数据共享,包括卫星、固定及移动观测平台的使用,所有产出数据均纳入统一数据管理和全球海洋观测系统(GOOS); •创建信息门户,定期提供和更新权威的质量控制信息,通过新的可获取通信和数据同化技术向所有利益相关者提供海洋状况信息。 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:126

2 2017年十大新物种之一:像油条的深海蠕虫 2017-06-05

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究人员发现了一种海洋蠕虫,它是2017年十大新物种之一,因为它看起来很像在西班牙、拉丁美洲等好多食品广场上用肉桂和糖做的油炸糕点,因此以一种美味的甜点给它命名:Xenoturbella churro。 Xenoturbella churro是斯克里普斯的生物学家Rouse和西澳大利亚博物馆和蒙特利湾水族馆研究所的科学家们确定的四种新物种之一。 Xenoturbella churro在加利福尼亚湾深处发现,生长在1,722米(约5,600英尺)深水域,是一个10厘米(4英寸)长的海洋蠕虫,是目前已知的该属中的六种物种之一。它是一组原始蠕虫状动物的代表,它们是双向对称动物(包括昆虫和人类)的家族树中最早的分支。新的物种颜色是是橙色,有四条深深的纵向沟。 连续两年斯克里普斯研究人员发现的新物种均登上纽约州立大学环境科学学院国际物种探索研究所(IISE)前十。该研究所的国际分类学家委员会从去年的大约18000个新物种中挑选出了前10种。这一名单一般于每年的5月23日左右公布,这天是Carolus Linnaeus的生日,Linnaeus是18世纪的瑞典植物学家,被认为是“现代分类学之父”。 纽约州立大学环境科学学院总裁与国际物种探索研究所的创始董事Quentin Wheeler说:“自从我们的前十大名单公布以来的10年里,已经有将近20万个新物种被发现和命名,如果不是生物多样性危机,以及我们正在失去物种的速度比我们发现的速度更快,这将是一个好消息”。“灭绝的速度比史前时期快了1000倍。所以除非我们加快物种的探索,否则我们可能永远不会知道数百万物种,也不知道它们能教给我们什么神奇而有用的东西”。 (陈松丛编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:124

3 美国NOAA推出虚拟潜水馆,身临其境体验国家海洋保护区 2017-05-26

NOAA国家海洋保护区办公室推出虚拟潜水馆,可以身临其境、360度体验五个国家海洋保护区:美属萨摩亚国家海洋保护区、佛罗里达群岛国家海洋保护区、湾西北部花园银行国家海洋保护区、灰色珊瑚礁国家海洋保护区和桑德贝国家海洋保护区。 虚拟潜水馆能给水下使用者带来初级潜水员视野下的国家海洋保护区景象,并有助于帮助NOAA监测海洋废弃物、海洋噪音、物种入侵、栖息地的变化和动物的健康等问题。 虚拟潜水馆完全基于网络,可随时在任何一台电脑或移动设备上访问,而无需在手机上下载APP或在计算机安装特定客户端。若在移动设备上观赏,建议佩戴虚拟现实耳机以增强虚拟现实体验感受。 国家海洋保护区的360度图像创建项目始于2014年,这是由私人资助的NOAA国家海洋保护区办公室和XL卡特林海景调查的合作项目,旨在记录和评估世界各地珊瑚礁的健康状况。该项目的研究地点之一是佛罗里达群岛国家海洋保护区的珊瑚礁。项目期间,潜水员拍摄了14英里珊瑚礁的360度图像,也包括深渊的基督雕像、珊瑚育苗场、恢复区等单独图像。 随着潜水馆的发展,国家海洋保护区办公室准备继续添加其他保护区的虚拟潜水馆,包括在夏威夷座头鲸国家海洋保护区、蒙特利湾国家海洋保护区、斯特勒威根海岸国家海洋保护区、海峡群岛国家海洋保护区、奥运会海岸国家海洋保护区和帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区。虚拟潜水馆能让公众了解更多目前海洋所面临的威胁以及保护区资源等问题。 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:115

4 美国马里兰州将建两个海上风力发电场 2017-06-05

马里兰州能源监管部批准了两个将建在海岸线上的海上风力发电场。 据马里兰州的公共服务委员会介绍,该项目由美国风能有限公司和箭鱼近海能源公司合作,将在14英里海岸线上布设77台风车,预计产能为368兆瓦特。在美国水域上,这将是继去年罗德岛州建立拥有5台风车的布鲁克岛风力发电场之后,第二个和第三个投入实际使用的海上风力发电场。 马里兰州公共服务委员会主席Kevin Hughes在声明中说:“我们将尽全力保证这次的决定能够在最少纳税费投入下为马里兰州带来最大的经济价值和环境保护价值。”在同一份声明中,公共服务委员会委员Michael Richard表示:“我相信这个决定将为马里兰州带来无限机遇,促使我们使用的能源达到清洁、可再生的目标。同时,要求项目执行者履行承诺,创造就业机会,刺激经济增长。” 公共服务委员会的批准允许两个能源公司以每兆瓦特时131.93美元的价格出售20年可再生能源信贷。另外,居民用电率预计会因此项目以每个月1.4美元的速度增长。 马里兰州旅游胜地—大洋城的官员一直非常关心风力发电项目的计划,担心风车的布设会影响景观,损害当地旅游业,并一直希望风车能远离海岸,且越远越好。大洋城市长Rick Meehan对巴尔的摩太阳报记者表达了他对此项目的担忧:“依我看来,这个项目对旅游景观的影响将远远超出预期,只要一有机会,我们一定会提议重新调整风车的布设位置,让它们离海岸更远。” (罗维编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:129

5 澳大利亚:太阳能设施为大堡礁科学研究提供动力 2017-06-05

随着位于汤斯维尔附近的澳大利亚海洋研究所(AIMS)的可再生能源基础设施的安装资金到位,有关澳大利亚热带海洋环境的运作和健康状况的研究得到推动。 澳大利亚政府的公共服务现代化基金拨款180万美元,宣布作为2017-2018年联邦预算的一部分。AIMS则将于2017-2018财政年度期间,在费格森海角(Cape Ferguson)总部规划和建造800kW的太阳能电池板阵列。 AIMS首席执行官John Gunn在Cape Ferguson发表演讲,表示安装225万美元的系统将为AIMS的科学活动吸引更多的资金:“我们每年将节省大约30万美元的电费—可用于支持研究人员手里的其他重要工作。 AIMS的研究重点是全球气候变化对热带海洋生态系统的影响。John Gunn指出:“大气中的二氧化碳排放量正在影响气候变化,安装太阳能电池板阵列这一举措将使研究所的碳足迹减少约800吨/年。” 研究所的海洋模拟器(SeaSim)是解决珊瑚礁群落复杂压力相互作用的有效工具。“SeaSim正在让我们进行之前不可能开展的复杂研究,如评估二氧化碳增加的影响。上述投资将有助于降低运行SeaSim的经常开支。”John Gunn强调,政府承诺支持世界一流的研究基础设施建设,并作为国家创新与科学议程的一部分,可以帮助澳大利亚成为热带海洋研究的前沿国家。 (傅圆圆编译) 查看详细>>

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6 【JAMSTEC】巨大地震发生机理研究进展—断层面石英熔点降低 2017-05-26

众所周知,石英是构成地壳的主要矿物质。JAMSTEC(日本海洋地球科技研究所)高知岩芯研究所广濑丈洋研究员团队在以石英为主要成分的石英岩上进行高速摩擦模拟实验,研究发现在1350-1500℃下通过快速摩擦导致石英熔化,其熔点要比在常规条件下降低了220-370℃。其结果表明:石英的摩擦熔化可以促进断层滑动,这很可能引发大地震。 在地震中,断层以米/每秒极高的速度移动,不可避免地导致了在断层平面上产生摩擦热。热通常会熔化岩石,随后会润滑一个断层。地震过程中,断层的熔融润滑被认为是地震产生的原因之一。然而,石英是地壳岩石的主要组成部分,由于温度高达1726℃,预计在地震滑动过程中不会轻易融化。如果石英在较低的温度下熔化,这就意味着断层滑动会更容易,更易导致巨大地震。该项研究成果为理解地震的发生向前迈进了一大步。 此外,研究结果还表明,与预期相比,较小的断层地震可能会引起沿断层方向更大的摩擦熔化。如果能够通过震源断层钻探技术在断层方向找到任何摩擦熔化的痕迹,该结果将有助于更精确地估算过去发生的巨大地震的震级。 该项研究成果发表在2017年5月16日《Nature Geoscience》期刊上,论文标题为Quasi-equilibrium melting of quartzite upon extreme friction。 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:98

7 纳米颗粒nTiO2对商业性海洋双壳类动物泥蚶的免疫毒性研究 2017-06-05

海洋环境中纳米颗粒(NP)污染物浓度(如nTiO2浓度0.7-16ug/L)的不断增加对海洋生物,特别是无脊椎底栖双壳类生物的生存造成潜在威胁。 目前,关于纳米颗粒对海洋双壳类动物免疫毒性的了解,通常来自纳米颗粒急性暴露的研究,因此真实生长环境浓度中长期NPs暴露对泥蚶(一种对商业和生态都很重要的双壳类物种)的免疫影响仍然是未知的,且NPs免疫毒性的分子机制仍不清楚。 本研究调查了暴露于泥蚶真实生存环境中的nTiO2免疫毒性的大小。结果表明在10μg/L和100μg/L的浓度下,nTiO2暴露30天后,泥蚶的血细胞总数、吞噬活性和红粒细胞比例显著下降。此外,因nTiO2暴露,泥蚶的基因编码模式识别受体(PPR)和下游免疫相关分子的表达显著下降,表明泥蚶对病原体侵袭的敏感性降低,更易遭受病原体侵袭。总之,研究显示在泥蚶真实的生存环境中,nTiO2存在明显的免疫毒性。此外,基因表达分析表明PRRs(包括TLRs和RIG1)可能是海洋无脊椎动物中的NPs识别分子。 有趣的是,已发现当海洋双壳类动物受到其他污染物和/或环境污染物威胁时(如pCO2、重金属和持久性有机污染物(POPs)浓度升高),与血细胞总数(THC)下降、吞噬作用降低类似的免疫反应也会明显减少。类似的免疫反应弱化现象,也可在双壳类动物M.edulis和C.牡蛎暴露于重金属污染(如钙、铬和水银)时观察到。可能因为在环境压力下,海洋生物需要更多的能量用于维持重要生命过程,从而导致维持免疫应答所需的能量减少。此外,由于纳米颗粒的暴露,无脊椎动物和脊椎动物的一系列基本生物过程均受阻,包括生长、代谢和能量利用。 实验中所有已研究的PRRs基因表达(TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6等Toll样受体和RIG1样受体),在暴露于nTiO2中30天后均显著下降。先前研究表明NPs急性暴露可导致哺乳动物中Toll样受体的基因表达增加,仅暴露于nTiO2时,海洋无脊椎生物的mRNA水平没有变化;但当暴露于nTiO2(100mg/L)和Cd2+(100mg/L)混合环境中96小时后,贻贝消化腺中Toll样受体亚型的基因表达降低。由于PRR是免疫系统的最古老和最保守成分之一(所有的TLR都有Toll-IL受体结构域),PRR基因表达的改变显示出这些PRRs(包括RIG1)可能也是海洋无脊椎动物的NPs识别分子。由于每个PRR特异性识别相应的病原体相关分子模式(PAMP),且实验中检测到PRR表达的抑制,说明毛蚶个体对病原体的敏感性降低。 (李亚清编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:124

8 缺铁会抑制海洋微生物的生长 2017-06-05

铁元素是海洋中一种重要的营养物质。来自亥姆霍兹海洋研究中心和英国南安普敦大学的研究人员近日在国际杂志—自然通讯(Nature Communications)上证明铁元素可以抑制微生物从海洋中获取磷。 热带海洋被科学家们称为“蓝色沙漠”。因为与其他海域相比,单细胞藻类在热带海域的生长速度十分有限,否则会导致海洋颜色变绿。这些藻类的生长依赖于氮和磷等营养物质。与此同时,其他海洋生物依靠这些“海洋植物”维持生存。 文章第一作者Thomas Browning博士解释道:“原则上来讲,氮和磷在热带海洋中也是存在的,而这些元素通常出现于海底死亡的动植物中。”微生物在酶的作用下从死亡物质中吸收潜在的营养物质。因此,磷等营养物质可以再次得到利用,但酶需要含铁的微量元素才能发挥作用。 “如果在全球尺度范围内观察海洋的营养分布,就能发现地区的差异性。有趣的是,我们从以前的观察中了解到,对于那些营养物质限制海藻生长的地区,并不是所有可用的营养物质都在被使用,这是为什么呢?” “热带海洋生物地球化学相互作用”合作研究中心的科研人员对此进行了研究,利用实验在海水中添加铁元素,然后测定微生物酶的活性。实验结果显示,微生物酶的活性受到了海水中铁元素的影响。这证实了牛津大学科学家们先前的一项研究假设,即微生物酶需要铁来处理磷,这在海洋营养循环中很重要。 在氮和磷营养物质之间,氮被认为是海藻生长的主要限制因素。人类活动给海洋提供了多余的氮,这或许会在未来有所改观。磷的限制影响范围可能也会更加广泛,所以,铁元素将会扮演非常重要的角色。就海洋生态循环而言,这种转变将影响藻类、氧气产成和从大气吸收二氧化碳的能力。 (刘思青编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:181

9 海洋变暖和镍富集影响造礁珊瑚生长 2017-06-19

珊瑚及其共生藻(虫黄藻)对温度变暖的敏感性已受到科学界广泛关注,然而,仅少数研究认为,人为输入物(如金属污染物)已经对许多岸礁产生影响。值得注意的是,镍释放现象在现今的沿海生态系统中很常见。 本研究应用底栖室实验,将两种主要的造礁珊瑚—美丽轴孔珊瑚(Acropora muricata)和细枝鹿角珊瑚(Pocillopora damicornis)暴露于原位环境和中等镍浓度环境中1小时。同时,在实验室条件下测试了于中度镍浓度环境中慢性暴露8周和海洋变暖对美丽轴孔珊瑚的共同作用。原位试验表明,在环境温度(26℃)中,富镍环境刺激两种珊瑚27~47%钙化生长,而对光合作用无影响。相比之下,暴露于较高的镍浓度以及水族箱模拟的高温中,严重抑制了30%美丽轴孔珊瑚(A.muricata)的钙化生长。 本研究总结了慢性镍富集与全球变暖对珊瑚成年生活阶段的综合影响,研究结果强调镍对两种主要造礁珊瑚钙化生长的双重作用:在环境温度下对珊瑚钙化生长有积极作用,但当水温升高时,则会抑制其生长。 解释镍刺激珊瑚钙化的假设之一是镍在尿素酶中起结构作用,可以参与钙化过程。然而,该假设还需要实验来证实。研究发现,我们的数据集表明温度和镍对珊瑚的负面协同作用,对于使得珊瑚的生长速率更低:镍会加剧海洋变暖对A.muricata生长的负面影响。 此项研究集中阐明了金属与海洋变暖的共同效应。然而采矿作业过程或径流中可能会同时释放多种金属。但截至目前,很少有研究关注金属间的相互作用,金属混合物可能会降低或增加其对珊瑚的毒性或生物利用度。因此,在慢性和中度镍输入以及海洋变暖的同时作用下,珊瑚增长率已下降37%,若加之珊瑚聚集区遭受诸如海洋酸化等其他与未来的变暖问题密切相关的威胁,珊瑚则可能会变得更加脆弱。 本研究重要结论: ?镍可随周围水温变化促进或抑制珊瑚钙化生长。 ?在环境温度(26℃)下,镍富集可增加两种测试珊瑚种的钙化速率。 ?热海水和富镍环境使得美丽轴孔珊瑚的钙化生长率降低30%。 (刘雪雁编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:129

10 鱼类中的“特洛伊木马”:入侵性篮子鱼导致有孔虫类入侵 2017-06-05

物种扩展到其原生范围以外的地区称之为“生物入侵”,它威胁着全世界的生物多样性和人类生活。在地中海,有一类红海有孔虫入侵物种现已击败了本土物种,覆盖了数以百万计的岩石礁,并彻底改变了海底的本土生物多样性。 虽然船舶压载水中和附着于船体的海洋生物解释了海洋中许多物种的入侵,但是在水中和船体上并没有发现有孔虫和类似的层物种,研究人员认为它们很少借助船只移动。由此便留下了一个谜题,为什么如此多的红海有孔虫成功地入侵到地中海里? 红海篮子鱼在20世纪通过苏伊士运河侵入地中海,不久之后便有超过六十种被称为“有孔虫类”的小红海海洋动物也入侵了地中海。一项新的地中海研究或许已经部分揭示这一谜团。 由以色列海洋与湖沼研究所(IOLR)、GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的TamarGuy-Haim率领的新研究,近日发表在《Limnologyand Oceanography Letters》杂志上,揭示了篮子鱼入侵的同时还带来了其他海洋生物。该研究的合作者还有来自以色列地质调查局和美国威廉姆斯学院的科研人员。 篮子鱼虽然是食草性动物,但它们在进食的时候会不慎从海底铲起海洋动物。在进食和长时间游泳后,这些鱼类会通过消化系统排泄出旅途中幸存的活体动物。鱼类携带的植物和动物被称为“ichthyochory”,也就是鱼类传播物种,我们已知的这类物种多生活在湖泊和河流中,很难在海洋环境发现。研究小组发现,鱼类在地中海的传播也与外来有孔虫传播的时间和地点相一致。 这项新的研究是第一个将鱼类传播作为海洋中外来物种远距离传播的手段,有迹象表明,鱼的身体内部成为了物种入侵的可能途径。研究人员研究了鱼类排泄的新鲜废物,他们发现了活体有孔虫以及其他活的海洋动物,如蜗牛,蛤蜊和蠕虫。博物馆标本证实,篮子鱼几十年来一直在进食和转移物种。 温暖的海洋正在协助外来鱼类和许多其他外来物种在地中海蔓延。新兴的苏伊士和巴拿马运河旨在大幅度增加船舶交通量,这势必将导致新的入侵,而这些新的外来鱼类可能带来更多的入侵物种。 (於维樱编译) 查看详细>>

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