第五届全国海洋技术大会

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[中国自然资源报] 探知海洋技术发展脉动

作者:记者 鄂歆奕 发布日期:2021-05-26 访问次数:0

六院士、近千名学者共聚第五届海洋技术大会,热议海洋观测,海洋生态和海洋碳汇等话题——

5月19日—21日,由浙江大学海洋学院主办,第五届海洋技术大会在浙江大学舟山校区举行。会议共作228个报告,内容涉及智能海洋、新概念潜水器、海洋能、极地、现代化海洋牧场等10个方向。来自海洋领域的6位院士和1000余名专家学者、企业人士参加会议,交流海洋技术研究成果,探讨海洋技术发展趋势和新方向。

会议期间,海洋观测、海洋生态和海洋碳汇等话题,备受关注。

把脉海洋观测技术前沿

海洋立体观测系统、水下声波远程目标探测技术、水下直升机研究新进展……会议期间,针对海洋观测领域技术问题,多名院士、专家学者展开讨论。

中国科学院院士、自然资源部第二海洋研究所研究员陈大可介绍,其研究团队提出以机动化智慧母船为载体,通过空、海、潜无人平台的跨域协同组网,构建一套智能敏捷海洋立体观测系统。该系统将提供一种全新的海洋观测模式,具有深远的科学意义和广阔的应用前景。

中国工程院院士、湖南大学教授罗安在题为《水下声波远程目标探测技术与装备》的特邀报告中介绍,我国远程水下探测装备的声源级与国外存在较大差距,存在高压、高可靠海底电源设计难度大,大功率超低频数字功放设计难度大、超低频高声源级声波产生难度大等技术难题。罗安介绍,其研究团队日前研制了超低频超磁致伸缩换能器及水下远距离主动探测软件,构建了海洋水下远距离主动探测系统。

浙江大学求是特聘教授陈鹰介绍了水下直升机的研究新进展。水下直升机是采用近海底工作模式的新型自主式水下航行器(AUV),可在海底实现自由起降、定点悬停、贴底飞行等功能,实现不同站点之间的能量和数据的无线接驳,填补了海洋底部区域缺乏观测平台的空白。陈鹰提出,针对自主式水下直升机(AUH)智能化、集群化研究,要针对小型潜水器进行集群探测应用场景中,所需的定位、导航、控制和探测系统一体化设计提出整合的设计方案。其典型应用场景包括北极海冰水下观测、天然气水合物开采井周遭地层检测与海下气体泄露探测等。

技术发展关切海洋生态

技术发展与海洋生态的相互影响,也是与会专家学者关注的焦点。

中国工程院院士、自然资源部第二海洋研究所所长李家彪作题为《深海采矿技术智能绿色发展的前景与挑战》的特邀报告。“深海采矿面临直接破坏沉积物和生物种群、永久去除生物群落的硬质栖息基底、采矿扬尘沉降掩盖周围底栖生物、尾矿及废水排放引入有毒物质等环境挑战。”李家彪在报告中指出,海底采矿牵引深海高技术发展,需率先突破资源勘探、开采装备、开采平台、环境与安全等方面的关键技术。深海观测与深海开发,是深海技术未来的二大战略方向。

中国科学院海洋研究所所长王凡介绍了印太交汇区多圈层相互作用研究的前沿问题与技术挑战。

印太交汇区地处热带太平洋与印度洋之间,不仅是全球海洋生物多样性中心和海洋热量中心,也是海洋和大气能量汇聚中心及三大板块汇聚区,拥有全球76%的珊瑚物种、全球最大温度最高的“暖池”、全球最复杂的洋流系统等,是开展地球系统各圈层之间物质能量交换及全球变化研究的关键区和理想靶区。王凡介绍,该研究跨圈层、跨尺度、跨学科,涉及“海洋生物多样性中心形成与演变的多圈层机制是什么”“生物多样性对海洋生态环境极其宜居性的长远影响是什么”等关键科学问题。

2021-2035年国家中长期科技发展规划海洋领域战略研究专家组成员焦炳华在会上表示,根据我国中长期海洋科技发展战略相关研究报告,我国在深海生物资源勘探与前沿科学研究、近海生物资源评价与保护、远洋渔业可持续发展等方面取得显著成绩。焦炳华介绍,我国从“十五”开始尝试渔业资源极其生境修复技术的研究,分别在渔场形成机制、增殖放流、人工鱼礁和海洋牧场建设等方面取得了初步的生态效益和社会效益;在南海重点评估了生物资源多样性并开展了人工岛礁生态修复研究,为南海生物多样性保护奠定了理论基础和技术保障。 

聚焦海洋碳汇等热点问题

2020年9月,中国郑重向世界承诺,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和,并呼吁全球经济体通过合作对话,共同推动世界经济“绿色复苏”。

会上,中国科学院院士、厦门大学讲席教授戴民汉作题为《关于碳中和与海洋碳汇》的特邀报告。

“碳中和的本质在于地球气候系统与碳循环的多尺度互馈。”戴民汉在报告中指出,人为二氧化碳排放导致地球系统的碳循环处于非平衡状态,这也是近200年地球增温的主因。准确评估碳汇及其变化是研究、预测碳—气候系统的基础,但碳循环过程与机理及其与气候系统的互馈仍存众多未知之处。

简单而言,减排与封存(减少向大气排放二氧化碳)和增汇(增加大气二氧化碳的吸收)是实现碳中和目标的两条根本途径。“这涉及陆地、海洋以及陆—海耦合系统碳收支、碳库容量、不确定性及演化趋势,减排增汇与生态环境耦合、社会经济的可持续发展等。”戴民汉说。

“根据有关研究,1765年~2007年,海洋是主导性的自然碳汇。”戴民汉介绍,海岸带生态系统净固碳量是陆地生态系统的60%,海洋每年吸收约25%的人为二氧化碳,工业革命以来累计吸收约1/3的二氧化碳。

我国海域的碳汇清单是怎样的呢?“我国海域海洋碳汇呈现增长趋势,且增长速度快于陆地碳汇。”戴民汉介绍,根据有关研究,基于为期9年的24个航次的走航观测结果,整个东海每年从大气吸收约2240万吨碳;基于为期19年的47个航次的45.9万组实测数据,南海大部为低生产力海区,是增汇的潜在区域。

海洋增汇具有大规模应用的潜力,并可能做到生态友好。戴民汉介绍,通过滨海生态系统修复、养殖巨藻、海洋施肥等生物途径,或海洋碱化、海水二氧化碳电化学萃取等化学方法实现海洋增汇,可应对包括海洋变暖在内的气候变化,并有助于保护海洋生态系统中的生物多样性、提供更多的渔业资源、创造更多的经济和生态效益。

针对海洋碳汇技术发展,戴民汉提出四点建议。一是要夯实已知生物和非生物增汇途径的原理论证、开发与示范和组合方案,探索颠覆性技术原理。二是融合生态修复行动方案,协同增汇与生态。三是构建碳中和决策支持系统,更好地监测、核查和报告已实现的封存、储存寿命和潜在的负面影响,并将其纳入碳市场。四是加强公众参与和支持,建立有效的国家和国际治理框架。

(记者 鄂歆奕)

《中国自然资源报》2021-05-26