海洋

大阪大学的研究人员开发了一种陀螺波浪能转换器。该系统被称为GWEC，旨在优化对海洋运动的利用。 全球对放弃化石燃料的兴趣加速了太阳能和风能的扩展。然而，这两者都依赖于太阳和风等可变因素。 相比之下，波浪能提供了更高的规律性和可预测性。尽管如此，传统系统未能捕获大量电力。 传统转换器仅在狭窄的波浪范围内运行良好。因此，科学界正在探索更具适应性的技术。 陀螺在海洋能捕获中的作用 日本的提议引入了陀螺进动作为过程的动力。GWEC在一个浮动结构中包含一个旋转飞轮。 当波浪的频率或方向发生变化时，飞轮的轴重新定向。这种现象允许即使在变化的条件下也能保持发电。 与传统设备不同，该系统不依赖于单一的最佳频率。因此，扩大了操作范围并提高了能量吸收。 飞轮连接到一个发电机，将旋转运动转化为电力。这样，波浪就转化为可用能源。 结果和科学验证 团队使用线性波理论来模拟海洋与设备之间的相互作用。通过此方法，他们定义了控制参数以最大化效率。 在模拟中，该系统达到了可用能量的50%吸收率。这一性能远远超过许多现有转换器。 在频率和时间域的测试中证实了其有效性。此外，性能在接近波浪的自然频率时仍然很高。 陀螺的参数可以根据环境进行调整。因此，该系统在面对不同的海洋场景时表现出灵活性。 一种既创新又有益的方法 GWEC系统提供了一种比太阳能或风能更稳定的可再生能源。这有助于减少对化石燃料的依赖。 此外，在各种条件下的操作能力最大限度地减少了能量损失。因此，提高了系统的整体效率。海洋的利用可以多样化能源结构。此外，还可以减少温室气体排放。 从生态角度来看，这一创新促进了清洁和可预测的能源。然而，其实施必须考虑对海洋生态系统的影响。 这一进展将波浪能定位为战略选择。因此，海洋被视为全球能源转型的关键盟友。

一项新的研究揭示了陆地微塑料释放到大气中的数量达到了意想不到的水平。 由维也纳大学进行的分析显示，地球表面每年释放出约610万亿颗粒物，这一数量是来自海洋的二十倍。 这些微塑料的年排放量相当于约18个奥林匹克游泳池的颗粒物释放到大气中。 这一数据具有重要意义，因为它挑战了传统观念，即海洋是向大气中释放微塑料污染的主要来源。 实际上，数据显示，尽管陆地仅占地球的29%，但它是向大气中释放微塑料的更活跃的来源。 这些颗粒物——小于五毫米——是由塑料降解产生的，现已对人类和动物健康构成严重风险。 因为大气中的微塑料几乎存在于所有陆地和水生生态系统中，并且可能被吸入或摄入。 微塑料排放到大气中的主要来源 进入大气的陆地微塑料是由各种日常过程产生的。最相关的来源包括： 轮胎磨损在驾驶过程中 合成纺织纤维的磨损 先前污染的土壤的再悬浮 日常城市和工业活动 研究的作者Ioanna Evangelou解释说，“从陆地排放到大气中的微塑料颗粒比从海洋中排放的多20倍以上”。 然而，她指出海洋颗粒物的平均尺寸更大。 这意味着，尽管大气中的陆地微塑料数量更多，但由于尺寸差异，海洋微塑料的总质量仍然更高。 分析微塑料来源的研究是如何进行的 研究收集了来自76项研究的2782次测量的大气微塑料浓度数据。 这些研究在2014年至2024年间于全球283个地点进行，并与大气模型模拟进行比较。 科学家估计，陆地每立方米释放约0.08个颗粒物。相比之下，海洋释放0.003个，尺寸在五到一百微米之间。 这些数据比之前的估计低两到四倍。这表明之前的模型高估了陆地微塑料问题的严重性。 该研究还下调了进入大气的微塑料总量。这一数量比之前认为的要低100到10,000倍。 待解决的挑战 作者强调，这一减少不应被视为一个最终的好消息。微塑料在空气中的存在仍然是全球性的，并在陆地和海洋生态系统中持续存在。 Andreas Stohl，维也纳大学地球科学学院副院长警告说：“问题在于我们仍然不确切知道有多少微塑料来自交通以及其他来源。” 因此，研究强调需要改进对这些颗粒物的分布和大小的测量。 更好地理解这些动态将有助于评估其对健康、生态系统和气候的影响。 研究因此证实，抗击塑料污染的斗争不能仅仅集中在海洋。陆地也是一个主要的微塑料来源，影响着全球大气。

一只巨型水母，大约11米，在一次探险中令阿根廷科学家们感到惊讶，这次探险是在阿根廷海深处进行的。 具体来说，这是一个巨型幽灵水母的标本，视频记录显示它在253米深处。 这一发现发生在由国家科学技术研究委员会（CONICET）和布宜诺斯艾利斯大学的研究人员领导的“极限生命”探险期间。 这次活动于2025年12月14日至2026年1月10日之间在实验室船R/V Falkor (too)上进行。 科学家们从布宜诺斯艾利斯港到火地岛进行了区域考察。 在那里，他们探索了如科罗拉多-罗森海底峡谷和已知最大的Bathelia candida礁等少有记录的区域。 巨型水母的特征 据研究人员在官方声明中称，记录的标本“如同一辆校车”那么大。 这种巨型水母因其在深海中的独特特征而与众不同。 该物种具有四个口腕，可延伸至10米长。 与其他水母不同，它没有刺痛触手。因此，这个巨型标本相对无害，因为它利用这些类似大床单的腕部来捕捉浮游生物和小鱼。 水母的钟形体直径可达一米。这种结构增强了海洋发现的视觉冲击。 一种罕见记录的物种 自从1910年首次科学记录以来，巨型幽灵水母在全球仅被记录了约130次。 因此，这一新的巨型水母发现突显了阿根廷海作为鲜为人知物种庇护所的重要性。 玛丽亚·埃米莉亚·布拉沃，探险的首席科学家，强调了这一发现的价值。 据她说，团队“对深海中检测到的多样性感到惊讶”，根据官方声明。 这样，阿根廷大陆架的记录有助于提高对国家海洋生物多样性丰富性的认识。 对于研究人员来说，观察如此神秘的物种加强了继续进行阿根廷深海探索的重要性。 CONICET在新探险中使用的技术 团队使用了远程操作车辆（ROV）SuBastian来记录巨型水母。这种先进工具可以下降到4500米的深度。 ROV能够在不破坏生态系统的情况下获得高清图像。这相较于旧式拖网有了显著改进，后者会损害捕获的物种。 该活动还首次在国家水域记录了一次鲸鱼下沉，深度达3890米。 这种现象创造了临时生态系统，为章鱼、鲨鱼和螃蟹等物种提供食物。 此外，团队探索了已知最大的Bathelia candida礁。在那里，他们报告了一种多样且未知的物种群落。 在R/V Falkor (too)上的经历，以这只巨型水母为首，突显了阿根廷海中的隐藏生物财富。 此外，这也引发了关于其水下尚待发现的生命规模的疑问。

地球上最大的海洋死区位于阿曼湾，其面积已达165,000平方公里。 阿拉伯海的这个区域氧气水平几乎为零，这使得大多数海洋生物无法生存。 最近几年进行的一项研究证实，这个海洋死区比预期的更糟糕。 根据科学家Bastien Queste领导的研究，该区域正在继续扩展，并对依赖海洋的人们构成严重的环境威胁。 什么是海洋死区？ 死区是几乎没有氧气的水域区域，海洋生物无法在此生存。 这种现象主要发生在有人居住的海岸附近，人类活动导致污染水平较高。 自1970年代以来，科学家观察到这些区域的数量急剧增加。到2008年，全球已经记录了405个死区。 根据发表在《科学》杂志上的一项研究，自20世纪中叶以来，开放水域中无氧区的面积增加了四倍。 在同一时期，氧气极少的沿海区域增加了10倍。 脱氧化的原因 海洋死区由两个主要因素造成： 化学营养物过剩：人类活动导致的营养物从陆地流入河流和海岸 气候变化：改变了海洋循环和氧气的运输 藻类生长：营养物过剩刺激了藻类的过度繁殖 分解：死亡的藻类消耗了水中可用的氧气 美国国家海洋和大气管理局指出，“营养物污染是人类造成这些区域的主要原因。” 阿曼湾的情况 自1960年代以来，科学家就知道这个海洋死区，但最近的研究揭示了其惊人的增长。 为了评估情况，一个团队在海湾中沉入了两个自主水下航行器，持续了八个月。 这些机器人通过卫星通信，构建了氧气水平和运输机制的图像。数据表明，该地区的氧气几乎为零。 在阿曼湾，氧气浓度低于每公斤6微摩尔。而多种海洋生物的生存需要120微摩尔的氧气。 “阿拉伯海是世界上最大、最密集的死区，”Queste说。“我们的研究表明，情况比预期的更糟糕，且该区域正在扩展。 海洋正在窒息，”他总结道。 这个海洋死区的环境后果 缺氧导致海洋动物缺氧症，无法正常呼吸。那些无法逃离这些区域的动物因窒息而死亡。 Denise Breitburg，史密森环境研究中心的科学家指出，“地球历史上最大的灭绝事件与温暖的气候和海洋中的氧气缺乏有关。” 另一个严重的问题是，在缺氧的情况下，氮的化学循环发生变化。这会产生一氧化二氮，这是一种温室气体，其效应是二氧化碳的300倍。

在达沃斯世界经济论坛上，总统唐纳德·特朗普宣布了美国采掘政策的重大变革：加速国际水域海底采矿许可证的审批。 这一措施由国家海洋和大气管理局（NOAA）正式提出，旨在通过一次性更短的审查来巩固许可流程，以对抗中国对制造电动汽车和先进电子产品所需关键金属的几乎垄断控制。 太平洋棋局 工业界将目光投向了太平洋广阔的区域，这里富含多金属结核，即富含镍、铜和钴的小型岩石。这些资源位于极深的海底，超出国家管辖范围，构成了复杂的法律环境。 华盛顿的决定引发了国际争议，因为美国尚未批准《联合国海洋法公约》（CONVEMAR）。当国际海底管理局（ISA）在没有达成共识的情况下讨论全球规范时，特朗普根据自己的法律推进：1980年海底硬矿物资源法。 法令的关键点 简化官僚程序：统一标准以减少企业的等待时间。 外大陆架：针对美国直接管辖水域（最多200海里）的特定许可流程。 企业先例：如加拿大的The Metals Company等公司已开始按照这一框架进行操作。 支持与反对的论点 支持者认为，海底采矿是相对于地面开采的“较小的恶”，后者产生明显的影响并面临社会抵制。然而，科学家和生态学家警告可能产生灾难性后果： 不可逆转的生物多样性破坏：深海中约90%的物种对科学界而言是未知的。采矿可能在这些物种被分类之前就将其灭绝。 水柱的改变：沉积物云可能窒息过滤生物并阻挡光线。噪音和人工光线会改变鲸类和鲨鱼的生理。 气候危机：海底是巨大的碳汇。其移除可能释放大量碳，加剧全球变暖。 社会经济风险：深海生态系统的改变可能影响渔业和粮食安全。此外，国际监管仍存在空白。 新的地缘政治前线 通过这一举动，特朗普不仅挑战了国际官僚体系，还将海底作为与中国进行商业和技术战争的新棋盘。 由ISA监管的国际海底采矿成为一个利益冲突的领域，经济利益与保护地球上最不为人知的生态系统的需求相碰撞。 加速海底采矿许可证的审批引发了一个关键的辩论：是否可以在不危及生物多样性和气候平衡的情况下开发海底资源？当美国试图遏制中国在关键金属上的主导地位时，科学界警告存在不可逆转的风险。 这一行业的未来将取决于地缘政治竞争的逻辑是否占上风，还是保护海洋的紧迫性。