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XMAS-Ⅵ 主旨演讲回顾 丨国际顶尖专家六大海洋科学报告

2023/01/14点击次数:


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2023年1月9日,由厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室发起,国家自然科学基金委地球科学部共同主办的第六届厦门海洋环境开放科学大会XMAS-VI)于厦门成功举办。大会聚焦世界海洋科学前沿问题用多学科对话的方式探讨海洋问题解决方案

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会上,由六位国际知名的海洋学者带来六场精彩的主旨报告。从海表到深海,从宏观到微观,海洋科学家们用他们的智慧光芒与钻研精神,聚焦海洋环境健康,致力于推动人海和谐发展。

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聆听·“6大报告”共话海洋健康发展

01海运事故变意外之喜?——橡皮鸭子的奇幻漂流

报告人:Juliet Hermes


“我们每个人都是一个水滴,但我们在一起就是一个完美的海洋观测系统”

——Juliet Hermes

Juliet Hermes博士是一位活跃在学术和社会活动领域的资深全能型科学家,担任全球海洋观测系统观测协调小组的执行官,本届会议,她为我们带来题为“揭示全球热点地区——印度洋西部的一些秘密”的报告。

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报告提到想要了解印度流域的气候如何变化,就需要对厄加勒斯暖流的持续观察。

厄加勒斯暖流,是沿非洲大陆以东南附近海域流动的一股暖流,为世界上最强劲的洋流之一,它强大的力量不仅给南非的东海岸和更深的内陆地区带来了温暖与湿润的水汽,还会进一步影响南大西洋的气候。

另一部分注入大西洋的厄加勒斯洋流为大西洋经向翻转环流上臂提供了来自印度洋的温热咸水,并最终可能影响到北大西洋的气候。通过对洋流的长期观测和建模分析,得以了解全球的气候变化规律。

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报告中Juliet Hermes博士提到“在非洲,养育一个孩子成人需要整个村落共同的心血与付出”。同样地,建立一个可持续的海洋观测系统不仅需要每一个科学家的学术贡献,更需要建立全球化的有机、高效协作机制。


02捕鱼不止影响鱼——感受“人海耦合”

报告人:Eric Galbraith


“人们可以减少对鱼的捕捞,放更多的鱼重回海洋,这样也可以更容易地阻止气候变化的发生”——Eric Galbraith


加拿大麦吉尔大学教授Eric Galbraith的主旨演讲关注鱼类资源减少问题,解析人类捕鱼行为如何影响海洋生物地球化学循环。

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Eric Galbraith博士通过“向渔民学习”——对全球的捕鱼活动进行观察,从而建立海洋生物与生物地球化学之间的联系。

由于鱼类很难被观测,使得它们在海洋生物地球化学研究中的重要性常常被人们忽略。通过模型的建立和数据的观测,可以为长时间尺度下的全球生态系统变化和捕鱼活动提供一个远景。模型的结果表明鱼类相较浮游植物而言需要更多的铁,在大部分的海区中,鱼类的生长都受限于铁。

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同时,鱼类是海洋生物泵的组成部分,通过它们的捕食和食物网的传输,使碳沉降至深海,所以鱼在海洋生物地球化学循环中扮演重要角色。人类的捕捞,不仅会造成鱼类的生物量减小,甚至也会干扰我们对鱼类质量减小和传输的估量。对于全球海洋生态系统以及海洋碳循环而言,捕鱼活动所带来的影响相比气候变化更大。

Eric Galbraith博士提出,人们可以减少对鱼的捕捞,让更多的鱼重回海洋,以缓解气候变暖。


03大海也能“施肥”?——海洋碳移除,缓解气候变化的新思路

报告人:Ken Buesseler

“给我半游轮的铁,我将给你一个冰河时代”——引用自John Martin

美国伍兹霍尔海洋研究所资深研究员Ken Buesseler关心向海洋施“铁肥”以增加海洋碳汇,带来题为《铁施肥等海洋碳移除方案》的研究报告。

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Ken Buessele博士是资深海洋化学、地球化学科学家,主要研究方向为海洋环境放射学,利用自然、人工合成的同位素等化学元素解决环境问题。他带领的铁施肥研究团队致力于实现海洋二氧化碳去除(CDR, Carbon dioxide removal)的目标。

报告以铁施肥为主题展开讨论,介绍了铁施肥对海洋降碳的重要作用,海洋中少量铁含量能够提高藻类的生物量以及二氧化碳的吸收。报告提出CDR目前面临的挑战:1.需要立竿见影的方法达到气候调节目标;2.方法的多元化;3.CDR方法的生态影响;4.需要无环境危害的实地方法。

同时也提出实现CDR目标的2类6种方法,包括生物方法(添加营养物质、生态系统修复、海草床生态系统、人工上升流)以及非生物方法(提升海洋碱度、电化学方法)。

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铁施肥不仅可以是人为的降碳措施,也可以是大自然的智慧,火山喷发与森林野火都能够向海洋传输大量铁元素以提高海洋的生产力。Ken Buessele博士强调铁施肥领域仍旧存在许多未知,包括铁施肥的功效如何量化、铁施肥的生态功能、铁施肥是否具有可变性与预测性等等。

04深海里面有什么?——深海生物多样性的挑战与危机

报告人:Lisa A. Levin


“深海生态系统的许多未知构成了深海的神秘与迷人。”——Lisa A. Levin


美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所教授Lisa A. Levin着眼于深海王国里的多彩生物,带来报告《21世纪深海生物多样性的挑战与机遇:气候变化、资源开发与稳定》,为我们介绍深海生物多样性及其在21世纪面临的发展挑战与机遇。

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海洋面积占地表面积的70.8%,但由于技术限制,人类对深海以探索的区域仅不到深海全面积的15%,这使得曾经的深海在人们心中充满了神秘而危险的色彩。近60年来,随着载人深潜器(HOV)、无人自主式深潜器(AUV)等水下移动式观测装备的应用,研究者们发现深海中存在着海山、热液口和甲烷渗漏区等复杂多样的海底地貌。

同时丰富多样的海洋生物也随之被发现,它们似乎有着神奇的“超能力” ,能够适应高温、高压、低氧、酸性等特殊生境,部分生物类群能够在时代更迭中长久地存活下来。

除此之外,深海还富含稀有金属、石油等资源,并控制着营养盐循环和碳封存效率等。

在全球变暖的背景下,海洋作为气候最好的调节器,通过热盐环流吸收了大量热量,导致生物迁移、甲烷释放和生物多样性降低。由于人口激增,人类对于资源和能源开发的需求增加,深海也面临着过度捕捞和能源开采带来的环境扰动等问题。

因此,为维持海洋稳定性、帮助二氧化碳移除、减缓全球变暖现象,需要科学规划资源开采和渔业捕捞区域,这离不开研究者、机构、政府和国家的共同努力。


05浮游植物“向光而生”——理解光对生命活动的驱动机制

报告人:Angele Falciator


“聚焦于通过开发基因组资源和遗传工具使硅藻作为海洋生物学和光生物学的新模型系统”——Angele Falciatore

来自意大利那不勒斯,目前担任巴黎物理-化学生物学研究所,微藻叶绿体生物学和光感知实验室主任的Angele Falciatore博士以“光驱动过程”为题,来揭示硅藻在海洋环境中成功的分子密码。

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微藻在地球光合作用生物量中占比不到1%,但是却约占全球年生产力和人类呼吸所需氧气的50%。微藻具备多样性,它们起源于地质时期的多个内共生事件,但我们对藻类生物学知之甚少。

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硅藻是世界上最多样化的藻类群,包括至少10万个物种,硅藻分布在世界各地,从热带和亚热带地区到极地生态系统,是海洋典型生物的代表。我们对硅藻分子机制的研究进入成熟阶段,硅藻基因组是来自植物、后生动物、真菌、囊泡藻界和细菌祖先的基因的新组合。面对不同的光环境,硅藻利用非光化学猝灭(NPQ)调节光保护效应,利用光敏色素(DPH)充当海洋环境中光敏感探测器。其中,光捕获蛋白复合体(LHCX)可作为硅藻生理状态的分子生态标志物。

研究浮游植物的光驱动过程意义重大,可以促进我们对光支持生命活动机制的理解,将实验室和环境研究的整合对于了解复杂环境中的生命光养生物既及时又重要。


06人类的海洋“氮足迹”——碳循环中窥见环境问题

报告人:Haojia Ren


“在庞大的体系和复杂的过程中探究人类活动对于海洋氮循环和收支的影响”

—— Haojia Ren

Haojia Ren博士以“热带南太平洋西部边界输送的百年增长”为题目,致力于探索驱动赤道太平洋气候平均状态和ENSO(El Niño南方涛动)行为的年代际和长期变化的驱动因素。

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利用西赤道南太平洋所罗门岛珊瑚骨架所记录的氮同位素,发现所罗门海上层15N/14N的变化主要受以下因素的影响一是赤道上升流强度的变化,二是通过所罗门海的赤道流的力量。

这两个过程都与太平洋气候平均状态的变化密切相关。15N/14N的记录显示出强烈的年代际变率,当处于ENSO事件期间,赤道太平洋中部和东部上升流减弱,亚热带水团向赤道的输送增加,这些不仅与15N/14N减少的现象一致,而且也弥补了全球变暖驱动的亚热带环流的旋转下降,并促进赤道潜流的加强。

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总的来说,15N/14N年际和年代际的变化可能叠加在一个长期下降的趋势上,但这还需要更长的记录来验证,并评估是否与人为变暖有关。


PART 02 寄语:让声音化作行动的能量


Juliet Hermes(南非开普敦大学教授)

人们常常认为自己只是个人,彼此分离,但我们是相互联系的,你所做的事会影响整个世界。生活中最重要的不是我们活过的事实,而是我们为他人的生活带来了什么改变,这将决定我们生活的意义。

Haojia Ren(台湾大学地质科学系副教授)

放眼整个海洋,与海洋环境科学的问题与人类密切相关,这条漫长的路需要更多力量的加入,更需要全社会的努力

Ken Buesseler(美国伍兹霍尔海洋研究所资深研究员)

全球气候调节的工作仅以某一人的努力是不够的,需要数以万计不同技术与工作的开展,例如海岸带红树林、盐沼地以及海草床的保护,这是我对于海洋蓝碳的态度。

Angele Falciator(法国微藻叶绿体生物学和光感知实验室主任)

海洋藻类资源丰富,能够利用光能进行光合作用,在物质循环、能量流动中有重要的地位。作为海洋生态系统的基础,掌握藻类基因组资源和遗传工具以及其生态价值,就基本能间接掌握整个海洋生态系统的动态,是实现人类可持续发展的先决条件。

Lisa A. Levin(美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所教授)

人类活动与气候变化是打破深海生态系统稳定性的利刃,作为研究者,我们应该联合政府机构,共同为维护深海生物多样性提供海洋科学解决方案。

Eric Galbraith(加拿大麦吉尔大学教授)

农业满足了人类99%对于卡路里的需求,人们可以减少鱼的捕捞,放更多的鱼重回海洋,这样也更容易地减缓气候变化的发生



PART 03 共鸣:观点畅言碰撞思维火花


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我个人对南非开普敦大学教授Juliet Hermes的“橡皮鸭子的奇幻漂流”留下了深刻的印象,因为人为实验很难能实现这么大规模的“洋流实验”的。如今我们可以利用科技的技术去模拟海洋,用虚拟技术来模拟各种洋流,从而做一个缩小版的海洋,这可以使书本上的知识变得更加直观,也更加能让我们了解到海洋、洋流、温度、盐度的变化。

——厦大海洋化学硕士生 林泽恒

海洋生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础。保护海洋生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。在未来,我们仍需深怀对自然的敬畏之心,尊重自然、顺应自然、保护自然。海洋环境学科是直接关注地球生态健康的科学,科学家们真正在为解决全球变暖、海平面上升、海洋酸化等关系到人类生存环境的问题而做出贡献。

——厦大海洋化学博士生 康思静

在研究热带南太平洋西部状态时,Dr. Ren先从微观入手,通过观测氮同位素的变化,并结合宏观海洋科学知识,包括ENSO、上升流等,提出生物地球化学循环下环境变化的可能因素。同时Dr. Ren最后呼吁——人为因素导致全球气候变暖是否与此有关,也引发了我的思考,人类原因造成的环境问题绝不是单单一方面的,因此让更多人关注海洋负排放的相关问题刻不容缓。

——厦大海洋生物硕士生 刘欣祝


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▲ XMAS-Ⅵ 现场观众图

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本次XMAS-VI海洋环境开放科学大会,共汇集国内外1000多名专家学者、青年学生参会。通过“6大报告”共话海洋健康发展,以学科交叉融合的视角探寻服务海洋健康,促进海洋可持续发展的可行路径


本届会议充分发挥近海海洋环境科学国家重点实验室作为我国海洋环境科学领域国家级开放式研究平台的优势,打造国际化、高层次的学术交流平台,吸引更多的专家学者关注海洋、探秘海洋和保护海洋,既为厦门大学的海洋学科发展续写华章,也为我国的“海洋强国”战略贡献必不可少的科学力量。

本届XMAS圆满落下帷幕2025,第七届XMAS期待与你一起再度携手书写海洋科学的新未来保护属于我们的蓝色家园


完整报告内容可点击下方链接回顾

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https://v.ttv.cn/watch/xmas6