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随着人类对地球的侵占不断加剧，陆地资源的利用和开发已经接近极限。
与之相反的是，海洋作为地球上最广阔的空间之一，却被长期忽视、较少开发利用。
近年来，随着科技的不断进步和人类认识的不断提高，海洋资源的利用和开发已经成为人们极为关注的问题之一。
同时，各国也在加大对于海洋资源的保护力度，以维护海洋生态平衡和人类未来的可持续发展。
下面我们就来探讨一下海洋资源的未来利用和发展趋势。
一、海洋新能源的开发随着人口的不断增加和能源需求的急剧攀升，目前的传统能源供应已经难以满足人类的需求。
而海洋新能源，如海洋风电、海洋光能、海洋热能等，由于其可再生、没有污染、无竞争等特征，已成为国际能源研究领域的热门之一，也是海洋资源开发的重要方向之一。
据预测，到2050年，海洋新能源将占据全球能源消费的七分之一，成为未来国际能源市场的热门之一。
为此，各国相继开展海洋新能源技术的研究和开发，加强海洋新能源产业化的力度，将海洋新能源作为战略性产业来进行发展。
二、海洋药物的研究开发海洋具有极其丰富的生物资源，其中很多生物具有独特的生物学特性和活性成分，对人类有着不同程度的医学价值。
近年来，海洋药物的研究和开发已经成为全球医药领域研究的热门之一。
目前，海洋药物已经开始进入实用化的阶段，如鲨烷、多刺菌素等就已经被应用于临床治疗。
三、海洋深海矿产资源的开发海底有着丰富的矿产资源，如铜、铅、锌、金、银等岩矿资源，以及锰结壳、多金属硫化物、深海沥青等海洋矿产资源。
而且这些资源是具有稀缺性的，风险较高。
但随着科技的不断进步和矿产勘探技术的不断提高，深海矿产资源逐渐成为人们关注的热点。
各国也相继加大对深海矿产资源勘探和开发的力度，以争取海底矿产资源的利用权。
四、海洋旅游和海洋文化海洋旅游已经成为世界各国发展旅游业的重要方向之一，也是展现海洋文化和推动海洋保护的重要途径。
海洋旅游产业包括沿海旅游、海岛旅游、海上旅游等。
越来越多的人开始喜欢到海边旅游，尤其是一些有着美丽海岸线和百岛群岛的地区。
正在发展的全球海洋生态系统动态研究计划(GLOBEC)唐启升
【期刊名称】《地球科学进展》
【年(卷),期】1993(8)4
【摘要】人类赖以生存的地球环境正在以前所未有的速度发生变化。
预计在今后的年代里,人类活动的影响幅度将大于自然界的影响幅度。
因此,80年代以来,研究全球变化就成为国际科学活动的重要内容之一。
由于海洋作为地球水圈的主体,在地球气圈、水圈、岩石圈和生物圈的相互作用中,起着控制地球表面环境和生命特征的作用,因而产生了许多与海洋科学有关的大型国际合作研究计划,如国际地圈生物圈计划(IGBP)中的全球海洋通量联合研究(JGOFS)、海岸带海陆相互作用(LOICZ)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、热带海洋与全球大气计划(TOGA),全球海洋环流实验(WOCE),海洋科学与生物资源(ISLR)
【总页数】4页(P62-65)
【关键词】海洋生态系;全球变化;全球
【作者】唐启升
【作者单位】中国水产科学研究院黄海水产研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P714.5
【相关文献】
1.全球海洋生态系统动态计划正在发展 [J], 唐启升
2.全球海洋生态系统动力学计划介绍 [J], 吴恒岱
3.全球海洋生态系统动力学（GLOBEC）科学计划的主要野外研究项目 [J], 无
4.全球海洋生态系统动力学研究计划（GLOBEC） [J], 曹月华;张海琴
5.地球系统科学中海洋研究:未来10年海洋全球变化研究前景——IGBP与SCOR 提出建立新的“海洋计划” [J], 李明;侯春梅;张志强;迟秀丽
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海洋科学的发展现状与未来趋势海洋是地球上最大的环境系统，其复杂性和重要性在科学研究和人类生活中都显得极为重要。
海洋科学的研究领域涉及海洋物理、海洋化学、海洋生物学、海洋地质学等各个方面，对于人们了解海洋的生态、气候、地质、能源等问题具有很大的意义。
随着科技的发展和人类活动的扩大，海洋环境面临着越来越多的问题与挑战，而海洋科学的发展也面临着许多重大的机遇和挑战。
一、海洋科学的现状1.海洋物理学海洋物理学研究海洋中的物质运动、能量传输以及海洋的动力学特性等。
近年来，随着卫星遥感技术的不断进步，海洋物理学的空间观测能力得到了极大的提高，其在实现对全球海洋气候、海流变化、海洋生态及海域规划等方面都发挥着非常重要的作用。
2.海洋化学海洋化学研究海洋中的化学反应、物质的循环和转化、海洋污染等问题。
近年来，随着人类活动对海洋环境的影响日益加强，海洋化学的研究对于了解海洋污染及其影响、探索海洋资源等方面具有重要的作用。
3.海洋生物学海洋生物学是研究海洋生物及其生态环境的学科。
随着现代生物技术的发展和海洋资源的逐渐枯竭，海洋生物的研究对于探索新的药物、新的生物技术、保护海洋生态环境等方面具有重要的作用。
4.海洋地质学海洋地质学是研究海底地貌、地质成因、地震、海啸及其对海洋环境的影响等方面的学科。
近年来，随着海底资源的逐渐发现和开发，海洋地质学的研究日益受到关注。
二、海洋科学的未来趋势1.数字海洋数字海洋是以各领域海洋数据为基础，通过数据挖掘、信息处理和可视化等手段，实现对海洋环境、生态、资源情况的全面监测与分析。
近年来，数字海洋的研究受到了广泛关注，相关技术和应用正在不断发展和完善，数字海洋将会成为未来海洋科学研究的重要方向和手段。
2.深海科学深海是人类尚未完全探索的领域，其具有丰富的生物资源和巨大的能源储备。
深海科学的研究将会成为未来海洋科学的重要方向之一，研究重点将主要集中在深海生态、深海能源资源、深海测量技术等方面。
全球海洋环境的变化与趋势在全球经济发展的同时，全球海洋环境也发生了巨大的变化。
随着现代工业的发展和城市化进程的加速，海洋环境问题才逐渐引起人们的关注，这意味着我们需要加强海洋环境的保护和监测。
首先，越来越多的污染物被排入到海洋中，这对海洋生态系统造成了毁灭性的打击。
例如，工业废水、农业化肥和有害化学物质等排放到海洋中会导致海洋污染，破坏海洋生态平衡，威胁海洋生命健康。
根据数据显示，全球每年约有8-13万吨塑料固体垃圾被排入海洋，其中90%都来自城市和工业区域。
如果不能解决垃圾问题，将会威胁海洋生态系统和全球经济的持续发展。
其次，全球气候变化也对海洋环境产生了重大影响。
随着全球气温升高，海平面不断上升，海洋酸化也加剧，这对生态系统的影响是深远的。
有科学家预测，在2100年，海平面上升会导致300-900万人失去居住地，全球超过1000条河流的入海口也会面临淹没威胁，同时，珊瑚绝迹、渔业歉收等问题也将导致生态负担加重、食品供应不足，促进农村贫困和不安全。
第三，海洋生物在全球变化中扮演着至关重要的角色。
不仅是作为现在的珍贵资源，海洋生命也是新药和新材料研发的重要来源。
然而，在海洋生态的演变中，许多物种正逐渐消失，失去了珊瑚、石斑鱼、海豚等珍贵的生态物种，大量采捕和开发活动的加强进一步加速了海洋生态的变化。
为了解决这些问题，我们需要采取一系列有效措施，加强海洋环境的保护和监测。
首先，我们需要加强全球海洋环境监测和数据共享，以便能够对海洋环境方面的变化细致了解，在此基础上作出有效的措施。
其次，我们需要加强全球沿海地区和海洋区域的治理和保护，防止过度开发和污染，维护海洋生态平衡。
此外，我们还要探索新的技术手段，开发更环保的生产方式，例如浮动海洋太阳能电厂、富含硫化氢物质的生物反应器等，来改善海洋环境，减少污染。
总之，全球海洋环境的变化对我们的生存和社会发展造成了很大的压力。
我们必须采取有效措施，保护海洋环境，重视海洋资源开发，尊重海洋生态系统的准则，创造一个更美好的未来。
海洋科学研究现状及发展趋势分析章节一：引言海洋是地球上重要的自然资源，其自然景观、生物资源、能源、运输、通信、信息等价值已经被广泛认知。
海洋科学是逐渐在世界范围内发挥越来越重要的作用，特别是在人类面临全球气候变化以及海洋污染和生态破坏等方面。
因此，本文将针对海洋科学研究现状及发展趋势进行分析。
章节二：海洋科学发展状况1.海洋资源产业的迅速发展随着地球资源逐渐枯竭，海洋被视为未来重要的资源产业。
海洋资源主要包括食品、油气、矿产、生物和新材料等，这些产业已经开始被广泛研究和应用。
世界各国纷纷投资于海洋资源的开发利用，对海洋资源的产量进行了广泛的调查和统计。
同时，为了加强海洋资源的保护和可持续利用，开展了一系列研究和实验，如海洋渔业资源评估、海洋养殖、海洋生物资源研究等。
2.海洋环境保护问题的凸显海洋环境的保护问题逐渐浮出水面。
由于人类对海洋资源的大量开发和利用，海洋环境已经遭受了很大的破坏，如污染、过度捕捞、海洋酸化等。
因此，保护海洋环境变得尤为重要。
为此，各国纷纷开展海洋环境保护研究，如海洋废弃物处理、海洋生态修复以及生态系统管理等。
同时，也加强了海洋资源保护的监测和管理工作。
3.海洋科技的快速发展随着现代科技的发展，海洋科学也得到了飞速发展。
海洋科学的研究领域不断拓展，从传统的海洋地质、海洋气象、海洋水文等领域发展到海洋生物、海洋地理信息技术等一系列具有新兴性质的领域。
同时，随着高分辨率卫星数据、高通量分析技术、深海探测技术等技术的逐渐普及，海洋科技也不断地得到提升。
章节三：海洋科学发展趋势1.海洋科学发展向深度和广度拓展传统的海洋科学领域将不断被拓展，而未来的海洋科学将更关注海洋的深层次和广泛性研究。
深海科技的发展将会推动深度海洋科学的研究进程，越来越多的研究将耗费在深水的海底环境、深海生态系统的研究上。
同时，也需要将现有的海洋科学研究领域扩展到更多的领域，如海洋能源、海洋文化等领域。
因此，未来的海洋科学将与各学科领域相融合，形成更为广泛的知识体系。
17 2021.01-02 可持续发展经济导刊 | STOP THE DECLINE IN OCEAN HEALTH今年是实施“十四五”规划的第一年，也是我国建设海洋强国向纵深推进的关键时期，联合国“海洋十年规划”对我国海洋科技创新工作具有重要的参考意义。
——联合国即将实施“海洋十年规划” 积极促进2030可持续发展目标实现2020年12月，第75届联合国大会通过决议，批准实施《联合国海洋科学促进可持续发展十年规划（2021-2030年）》（简称“海洋十年规划”），以遏制海洋健康不断下滑的态势，使海洋在人类长期可持续发展中继续提供强有力支撑。
联合国将“海洋十年规划”定义为一场世界范围内大规模持久性的海洋科学革命，赋予其“推动形成变革性的海洋科学解决方案，促进可持续发展，将人类和海洋联结起来”的使命，最终目标是将海洋科学知识与研究成果转化为应对海洋领域重大挑战的解决方案和推动全球海洋治理的政策工具。
今年是实施“十四五”规划的第一年，也是我国建设海洋强国向纵深推进的关键时期，联合国“海洋十年规划”对我国海洋科技创新工作具有重要的参考意义。
一、联合国“海洋十年规划”主要内容2017年，第72届联合国大会授权联合国教科文组织政府间海洋学委员会（UNESCO/IOC）牵头制定“海洋十年规划”。
其愿景是“为我们所希望的海洋构建我们所需要的科学”（The Science We Need For｜黄晶 中国21世纪议程管理中心主任、中国可持续发展研究会副理事长The Ocean We Want），通过科技创新促进全球海洋治理，引导一场海洋科技和全球海洋治理的革命。
它将在联合国海洋法公约框架下为全球、区域、国家以及局部地区等不同层级海洋管理提供科学解决方案，更好地服务于经济社会可持续发展，推动联合国《2030年可持续发展议程》的落实。
1.三大目标。
一是确定可持续发展所需的知识，提高海洋科学提供所需海洋数据和信息的能力。
１引言随着国际全球变化研究计划从规划阶段过渡到实施阶段，研究工作与框架活动的持续深入，数据政策愈来愈成为全球变化研究中的重要问题。
其中在三个方面全球变化数据与信息对国际全球变化研究ｉｇｂｐ、ｗｃｒｐ、ｉｈｄｐ和等计划以及各国国家计划的实施提出了挑战。
一是由这些全球变化研究计划相关活动产生的数据与信息量非常巨大；二是这些数据与信息多种多样，包括了物理与自然科学到社会与经济科学的众多学科；三是全球变化数据与信息的潜在用户群十分广泛，包括了研究人员、决策者、教育者、私营企业以及一般公众。
为了解决这三个问题，国际社会普遍把建立全球变化数据与信息系统作为一条有效途径。
因此，调研国际上作为其指导思想的数据政策无疑就成了重要的任务。
对我国开展的全球变化研究来说，进行国际全球变化研究数据政策的调研还有十分现实的意义：①有利于科研人员利用国际数据资源深化研究。
根据对我国已开展的全球变化研究项目的调查（孙成权，１９９４），我国许多科研人员尚不能全面了解国际研究现状，研究时没有充分利用国际现有的数据库（集）及其它数据资源，数据支持程度差。
因此向他们介绍国际数据政策，指出关于数据获取、贮存与管理及费用方面的规定，可大大提高其研究在国际上的竞争力；②有利于我国在建立数据与信息系统及网络化方面同国际接轨。
数据与信息系统的建设及其网络化是全球变化研究的重要组成部分，但由于仪器校正、数据采集与处理技术以及数据精度限制等方面的不同常常影响数据共享与相互比较，为了考虑系统的兼容性与比较研究的需要，我国建立数据与信息系统时，可以借鉴国际数据政策，开发与国际数据集相匹配的数据规范；③有利于借鉴国际经验来推动中国有关数据共享政策的制定与实施。
我国许多具有良好研究基础的工作，如中国生态系统研究网络（ｃｅｒｎ），以及森林生态定位站网络、中国环境保护监测网、水文与气象等观测网络，尚未纳入到全球变化研究领域来，如何协调这些观测数据的共享与管理是十分困难而又急需解决的问题。
国际全球变化研究的数据管理政策１引言随着国际全球变变化研究计划从规划阶段段过渡到实施阶段，研究究工作与框架活动的持续续深入，数据政策愈来愈愈成为全球变化研究中的的重要问题。
其中在三个个方面全球变化数据与信信息对国际全球变化研究究ＩＧＢＰ、ＷＣＲＰ、、ＩＨＤＰ和等计划以及及各国国家计划的实施提提出了挑战。
一是由这些些全球变化研究计划相关关活动产生的数据与信息息量非常巨大；二是这些些数据与信息多种多样，，包括了物理与自然科学学到社会与经济科学的众众多学科；三是全球变化化数据与信息的潜在用户户群十分广泛，包括了研研究人员、决策者、教育育者、私营企业以及一般般公众。
为了解决这三个个问题，国际社会普遍把把建立全球变化数据与信信息系统作为一条有效途途径。
因此，调研国际上上作为其指导思想的数据据政策无疑就成了重要的的任务。
对我国开展的的全球变化研究来说，进进行国际全球变化研究数数据政策的调研还有十分分现实的意义：①有利于于科研人员利用国际数据据资源深化研究。
根据对对我国已开展的全球变化化研究项目的调查（孙成成权，１９９４），我国国许多科研人员尚不能全全面了解国际研究现状，，研究时没有充分利用国国际现有的数据库（集））及其它数据资源，数据据支持程度差。
因此向他他们介绍国际数据政策，，指出关于数据获取、贮贮存与管理及费用方面的的规定，可大大提高其研研究在国际上的竞争力；；②有利于我国在建立数数据与信息系统及网络化化方面同国际接轨。
数据据与信息系统的建设及其其网络化是全球变化研究究的重要组成部分，但由由于仪器校正、数据采集集与处理技术以及数据精精度限制等方面的不同常常常影响数据共享与相互互比较，为了考虑系统的的兼容性与比较研究的需需要，我国建立数据与信信息系统时，可以借鉴国国际数据政策，开发与国国际数据集相匹配的数据据规范；③有利于借鉴国国际经验来推动中国有关关数据共享政策的制定与与实施。
我国许多具有良良好研究基础的工作，如如中国生态系统研究网络络（ＣＥＲＮ），以及森森林生态定位站网络、中中国环境保护监测网、水水文与气象等观测网络，，尚未纳入到全球变化研研究领域来，如何协调这这些观测数据的共享与管管理是十分困难而又急需需解决的问题。
海洋保护科学研究推动海洋生态保护的前沿领域随着全球人口的增长和经济的发展，海洋生态环境面临着严峻的挑战。
为了保护海洋生态系统的健康，海洋保护科学研究成为推动海洋生态保护的前沿领域。
本文将介绍海洋保护科学研究的进展和其在海洋生态保护中的应用。
一、海洋保护科学研究的意义海洋占地球表面的71%，是地球上最大的生态系统之一。
海洋生态系统提供了大量的食物、氧气和其他资源，对地球气候和环境的调节起着重要作用。
然而，人类活动如过度捕捞、海洋污染等威胁着海洋生态系统的稳定与健康。
海洋保护科学研究的意义在于深入了解海洋生态系统的组成、结构和功能，为分析与预测海洋环境变化、制定保护策略提供科学依据。
二、海洋保护科学研究的进展1. 海洋生态系统的调查与监测了解海洋生态系统的状态和变化是制定保护策略的基础。
海洋保护科学研究通过航海观测、遥感技术等手段，对海洋中的物理、化学和生物过程进行监测和调查。
这些数据可以帮助科学家们了解海洋生态系统的变化趋势、评估其生态健康状况。
2. 海洋生物多样性研究海洋生物多样性对维持海洋生态系统的稳定和功能至关重要。
海洋保护科学研究通过对海洋生物的物种鉴定、分布情况和群落结构的研究，为保护和维护海洋生物多样性提供了重要的基础。
此外，海洋保护科学研究也致力于研究保护海洋生态系统中濒危物种的方法与措施。
3. 海洋污染与生态风险评估海洋污染是当前海洋生态环境面临的主要问题之一。
海洋保护科学研究通过对海洋污染物的来源、传输与转化过程的研究，为制定减少海洋污染物排放、改善海洋生态环境提供科学依据。
此外，海洋保护科学研究也对海洋生态风险进行评估，帮助制定针对性的风险管理措施。
4. 海洋保护技术与策略研究海洋保护科学研究致力于开发新的海洋保护技术和策略。
例如，开展海洋保护区划研究、生态修复技术研究等，为海洋生态系统的保护与恢复提供科学支持。
三、海洋保护科学研究的应用海洋保护科学研究的成果在海洋生态保护中得到广泛应用。
第19卷第6期2004年12月地球科学进展ADVANCES IN EAR TH SCIENCEVol.19 No.6Dec.,2004文章编号:100128166(2004)0620918203地球系统科学中海洋研究:未来10年海洋全球变化研究前景Ξ———IG BP与SCOR提出建立新的“海洋计划”李 明,侯春梅,张志强,迟秀丽(中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃 兰州 730000)摘 要:覆盖地球表面积72%的海洋是我们赖以生存的全球生态系统的重要组成部分,也是地球系统的关键功能环节。
叙述了以“地球系统科学”思想为指导,针对“全球可持续性”需求的目标,研究与地球系统和全球变化紧密联系的海洋生物地球化学循环和海洋食物网的相互作用,探索气候和人文驱动的海洋生物地球化学过程,是新世纪海洋生态系统深入研究的重要方向,是认识可持续生态系统服务与产出的重要途径。
关 键 词:海洋;地球系统科学;全球变化中图分类号:P7 文献标识码:A 海洋是地球系统的重要组成部分,在调节全球气候方面发挥着积极的作用。
现在已经能够观测到海洋的大规模物理、化学和生物特征的变化。
最明显的变化主要是海洋食物链结构、海岸带富营养化和珊瑚礁退化。
IG BP和联合国海洋研究科学委员会(SCOR)已经联合起来制定有关海洋生物地球化学与生物学的综合研究计划。
为了理解海洋在“地球系统”生物地球化学中的作用、预测全球变化对海洋生物地球化学和生物的影响后果,以探讨可持续发展之路,2004年1月IG BP2SCOR对未来10年全球变化研究中海洋生物地球化学与生物学研究前景进行了预测。
1 海洋在地球系统中的作用海洋有巨大的贮存和交换热量和气体的能力,因此它对全球气候起着重要的控制作用。
海洋是地球系统的最大组成部分,同时也是人类了解最少的组成部分。
在地球系统中,海洋与大气、陆地紧密联系在一起,因此,在讨论全球变化问题时不能对其孤立考虑。
海洋可以缓冲来自大气和陆地的物理、化学信号。
当然海洋也可以增强这些信号(图1)。
如过去相对较小的淡水变化阻碍了北冰洋的温盐环流,引起10年尺度的气候状况突变(Dansgarrd2 Oeschger Cycles)。
古气候记录显示海洋过程制约着海洋中大气CO2与进入海洋的产生铁尘埃通量的动力机制。
这些变化表明地球系统的各组分之间紧密相关,尽管我们对它的机制还没有完全了解。
过去10年,我们对海洋的认识已经取得了长足的进展。
已经在全球尺度上对主要海洋过程进行了调查研究。
对过去和现在的生物过程及气候对这些过程影响的了解已经越来越清楚。
如实验和古记录均证实,微量元素(主要是铁)对海洋的生产力非常重要。
最近确定的微生物(如广泛分布的Archaea 和异养光合细菌)从根本上改变了我们对海洋生物地球化学的认识。
未来10年,在海洋研究中还将获得更令人意想不到的发现。
Ξ 收稿日期:2004210205;修回日期:2004211203. 作者简介:李明(19492),男,甘肃静宁人,副研究员,主要从事地学情报研究及科技期刊编辑工作1尽管对海洋的认识已经取得了这些进展,海洋在全球变化中的作用的许多问题我们仍不了解。
现在我们正在对与气候涛动(如厄尔尼诺、南方涛动、北大西洋涛动)有关的海洋生态系统动态进行监测,但是在多数情况下,它们产生的原因、结果及时间尺度都无法确定。
全面理解该系统需要拥有不同时间尺度的各种过程的大量数据。
如现在从海洋中释放的CO2是数百年前或数千年前被海洋吸收的CO2。
海洋分界面(海岸带、洋面、洋底)是敏感边界,大量的能源和矿物需要通过这些界面来获取。
如陆地氮化合物通量的不断增加使海洋元素循环发生了改变。
我们对海洋内部和洋底的物质交换的了解很少,对这些遥远地区进行监测的技术障碍只是导致这种状况的部分因素。
随着温度的升高,贮藏在沉积物中的大量甲烷对大气的影响尚未确定。
海洋—大气界面有大量的气体通过。
他们与大气化学、气候相互影响。
因此我们需要了解海洋界面对全球变化影响的主要过程。
随着人类文明的进步,地球系统的一些重要组分,特别是大气甲烷和CO2浓度、全球平均气温的变化已经超出了它的自然变化范围。
海洋生态系统的组分和结构正在发生根本性的变化,人类已经意识到这些非线形变化,但是不能很好地理解,并且目前也不能进行预测。
还不清楚将来这些变化与海洋系统如何响应。
采用耦合模型研究海洋已经取得了显著的进展,但是仍然无法回答关键的生态问题。
在理解地球系统的组成部分之间的阻尼和放大反馈、以及系统行为的突变方面仍然很局限。
这些现象在古记录和模拟实验中均已发现,但是我们还未曾直接观测到。
在未来,研究海洋的全球变化时必需重点研究地球系统动力学的触发和缓冲机制,及海洋的全球变化敏感区域。
现选出4个关键地球系统问题,以指导确定与海洋生物地球化学与生物学研究相关的专题性研究问题:①海洋最关键的组成部分是什么?②海洋与地球系统其它组成部分之间的最主要反馈是什么?③海洋的哪些地区对全球变化最敏感?④海洋的哪些关键组成部分对人类活动最敏感,并对人类影响最大?决定海洋生物地球化学的海洋的许多组成部分并非都对全球变化十分关键。
某些组成部分的长时间尺度变化的重要性也许并不明显,某些组成部分对扰动非常脆弱并且可能导致突变。
对海洋的关键组成部分及其与全球变化的相关性的分析,可以形成以下3个专题性问题:①21世纪海洋是否会以现在的速率继续吸收人为成因的碳;②关键物种在海洋功能中的作用是什么,物种组成变化的含义是什么?③人为活动能否或将改变进入海洋的风尘通量以至达到影响海洋生产力的程度?图1 海洋及其边缘环境形成的耦合系统Fig.1 The physical,chemical,and biologicalenvironment of the ocean and its margins forma complex and tightly coupled system2 可持续性与海洋人类在陆地和海洋上的活动正在以日益增加的速度影响着海洋。
全球66%的人口生活在海岸带400km的范围内。
海岸带内人口的增长和大城市的膨胀给生态系统造成的压力不断增加,使得人类社会对海洋的变化反映更加脆弱。
人类社会依赖于来自海洋的生态系统物品和服务,因此也依赖于对海洋未来行为的调节能力。
生态系统物品(如食物和能量)和服务(如废弃物净化和交通)使我们直接或间接从海洋生态系统获得益处。
大约10亿人依赖鱼类获取蛋白质。
2000年捕渔业产量达到历史最高值,达86.0Mt。
捕渔业导致的直接后果是海洋食物链重组,使得一些有经济价值的鱼类灭绝,这是人类活动对海洋的最大直接影响之一。
人类已经尝试加强渔业管理来规范化水产资源开发,或多或少取得了一些成绩。
然而,十年气候涛动的影响超过了人为影响,在目前还不能预测。
长期的定向变化还不能完全预测到,还未制定出相应的缓和措施和战略。
自然与渔业共同变化的结果非常明显。
人类的其它影响还包括增加来自河流的沉积物和养分(尤其是氮)输出、海岸带污染、改变河流流量、海洋生境破坏以及异种生物的引入。
人类还通过大气变化影响海洋,如大气中CO2的增加使海洋表层的p H值降低、温度升高、海冰减少,这些都已被观测到。
这些变化的生态表现已经在墨919第6期 李 明等:地球系统科学中海洋研究:未来10年海洋全球变化研究前景 西哥湾和其它地方的珊瑚礁退化、死亡带扩展上看到。
要了解海洋与人类社会的内在依赖关系就必须了解海洋与地球系统其它组成部分包括人类之间的相互作用。
从20世纪开始,人类已成为全球变化的一种驱动力。
由于日益增加的科技潜力和经济需求,人类对地球系统的影响已经与人口数量和生物量不成比例。
要最大限度的可持续利用海洋资源,人类现有的知识是不充分的。
因此,需要将自然科学和社会科学相结合开展研究,以提供维持人类需求与生态系统功能之间的可接受的平衡的必要知识。
在指导人类利用海洋的研究方面,有以下3个关键问题:①未来发生的哪些海洋状况与人类健康和生存是不可调和的;②海洋地质工程的发展空间和限制条件;③经济有效管理海洋资源、保护海洋环境和以海洋为基础的人类社会需要怎样的社会机制。
在现有的技术条件下,我们有能力操作大规模海洋过程来造福一部分人,但是这需要另外一些人或者生态系统付出代价。
如这样的海洋地质工程包括有目的的海洋CO2封存、新的渔业方法、可更新的海洋能量资源的开发。
毫无疑问,未来10年由于全球变化变得更加明显,我们实现这些发展选择的压力将不断增加。
这就要用科学知识帮助我们确定哪些海洋资源对人类健康和生存最为重要,以及保持海洋生态系统得弹性和功能的选择。
自然和社会科学家应该共同来提出更多有效的海洋环境管理结构模式。
3 目标与方法未来10年全球变化海洋生物地球化学与生物学研究的基本目标是:①确定、观测和描述那些引起或响应全球变化的海洋生物地球化学与生物学的组成部分;②理解海洋对地球系统功能的反馈;③预测海洋生物地球化学与生物的未来变化,寻求可持续发展之路。
要想获得成功,必须加强交叉学科和全球协作。
由于距离遥远或缺乏研究能力,许多敏感海洋区域还未曾进行过研究。
这就需要加强全球范围的合作,包括研究方面的合作,尤其是加强发展中国家与发达国家之间研究的合作。
海洋观测系统要观测与陆地和大气观测系统相联系的关键海洋变量。
重点应关注地球系统的反馈,人类应既作为全球变化的驱动力又作为响应者来考虑。
未来10年,海洋全球变化研究面临的挑战是为海洋可持续利用的政策(包括减轻影响和适应性管理的政策)提供知识基础。
由于已经认识到集成研究的重要性,IG BP已经进行了重组,并且确定了IG BP第2阶段的研究计划,重点是未来10年与海洋相关的全球变化研究。
海洋全球变化研究的中心努力是要发展一个独立的海洋研究计划。
IG BP与SCOR已经就发展IG BP“海洋计划”(Ocean Project)达成了原则协议。
“海洋计划”将在地球系统科学的框架内开展,将通过“全球海洋生态系统动力学”(G LOB EC)和“集成海洋生物地球化学和生态系统研究”(IM2 B ER)的合作来开展联合研究活动,如:①从研究复杂食物链入手,解决在《海洋生物地球化学与生物学:未来10年全球变化研究前景》报告中提出的问题;②阶段性科学综述或评估报告;③召开科学会议;④与包含海洋部分的IG BP其它计划即“上层海洋和低层大气研究”(SOLAS)和“海岸带陆海相互作用”(LO ICZ)进行合作研究及集成数据管理。
G LOB EC和IMB ER联合研究活动将由协调委员会统一管理,协调委员会的成员由G LOB EC和IMB ER的科学指导委员会(SSCs)及国际计划办公室(IPOs)、SOLAS和LO ICZ的代表组成。
