深渊生物资源取样装备技术体系研究

针对深渊生物资源研究的需求，自主研发了用于全海深深度的深渊沉积物、水体和宏生物的保压取样装置，深渊沉积物保压转移装置，深渊微生物原位过滤及保存装置和高压培养高压酶学测定装置。在深海模拟环境验证了取样装置在万米深度下的工作性能。相关装置在“探索一号”科考船的TS15、TS21-1和TS21-2大洋科考航次中，搭载“奋斗者”号载人潜器、“2号”深渊着陆器、“原位实验”号着陆器于西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了海上试验，成功获取了万米深度沉积物、水体和宏生物保压样品以及微生物原位过滤滤膜；成功进行了沉积物保压样品的保压转移试验。初步形成了深渊海域生物资源取样的装备技术体系，为深渊海底生物和基因资源开发，深渊生命过程等科学研究提供技术手段。     

马里亚纳海沟万米级水文观测研究

深渊观测是开展深渊科学研究的前提。文章介绍了2020年7月"东方红3"船在马里亚纳海沟"挑战者深渊"附近完成的一次海洋调查。基于船载温盐深综合剖面测量系统获取的万米级剖面数据,分析全海深的温盐性质,并依据Thorpe尺度方法和细尺度参数化方法,进一步估算不同深度层的湍动能耗散率。结果表明:"挑战者深渊"的深层海水十分稳定, 3 000—5 000 dbar的温盐特征与下层绕极水相同;受弱层结背景下的内潮影响, 5 000—8 000 m的耗散率显著提升。本次调查获取的万米级水文剖面为马里亚纳海沟的深渊探索提供了数据方面的支撑。     

万米AUV下潜深度估算研究

AUV是深渊观测的重要平台,万米级AUV是国际上深渊观测的研究热点。传统对于深度的测算主要依据EOS-80方法,使用压强数据进行深度估算,但由于深海中水层密度、重力加速度变化等因素影响,实际下潜深度有待进一步研究。本文以2021年青岛海洋科学与技术试点国家实验室研制的万米级AUV样机在马里亚纳海沟开展的下潜试验为例,通...     

马里亚纳海沟“挑战者深渊”营养盐的垂直分布特征

2015年12月在马里亚纳海沟"挑战者深渊"进行了定点样品采集,对温度、盐度、溶解氧、pH等环境参数进行了分析,讨论了营养盐的垂直分布特征、各形态营养盐结构特征及影响因素。研究发现,溶解氧在表层具有最大值,在1000 m左右出现极小值,而在8700 m深度具有较高溶解氧值(5.79 mg·L^-1),这可能与富氧水团的存在有关。硝酸盐表层含量较低,在1000和5367 m处出现双峰值。在表层水体中,溶解有机氮、磷是溶解总氮、溶解总磷的主要存在形式,表层以深,溶解无机氮、磷逐渐占据主导地位。磷酸盐表层含量最低,在1000 m处达到最大值,之后随着深度的增加浓度逐渐降低;硅酸盐在表层含量较低,在约4000 m处有最大值161.65μmol·L^-1,在4000 m以深,硅酸盐仍维持较高浓度。结果表明马里亚纳海沟"挑战者深渊"的溶解氧、pH及营养盐的垂直分布特征与大洋环流、海沟形态以及生物活动密切相关。     

阿塔卡马海沟深渊和非深渊站位的沉积脂肪酸对比研究

深渊海沟作为海洋的最深处,是最不被人了解的地球生态环境之一。有机质的输入、含量和活性对于维持深渊生态系统和深渊生物地球化学循环至关重要。本文利用脂肪酸生物标志物方法,研究了来自阿塔卡马海沟的4个沉积物柱状样(长度为15-35cm),比较了水深2560-7770m的深渊(A5, A10)和非深渊(A1, A9)站位的脂肪酸含量、来源和保存状况。本研究共检测到50种脂肪酸化合物,包括来自陆源有机质的长链饱和脂肪酸,来自海源浮游植物的短链饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,以及来自细菌的甲基支链脂肪酸。总脂肪酸的平均含量在非深渊站位A1最高[(13.4±2.9)mg/gdws],而深渊站位A5最低[(5.4±2.2)μg/gdws],这可能与各站位的初级生产力和水深有关。在所有站位中,海源脂肪酸均处于主导地位(61.6%±9.2%),其比例显著高于陆源脂肪酸(33.6%±10.7%)和细菌脂肪酸(4.9%±2.3%),表明在阿塔卡马海沟沉积物中脂肪酸主要是海源有机质的贡献。在每个站位,随着沉积物深度的增大,陆源脂肪酸的比例均明显增加,而海源脂肪酸的比例则减少,该结果与脂肪酸指数FA-Index的结果一致,表明短链脂肪酸和不饱和脂肪酸相比于长链饱和脂肪酸更易被降解。最后,非深渊站位的脂肪酸含量随着深度的增加表现出明显的降低,展现出稳定沉积环境中典型的有机质成岩作用,而深渊站位的脂肪酸含量尽管出现波动,但随深度无明显的下降趋势,这可能归结于地震、浊流作用下形成的不稳定沉积环境,有助于有机质从非深渊区向深渊区的快速输入和埋藏。     

马里亚纳海沟“挑战者深渊”最深点水深探测

2011²012年,海洋六号船采用EM122多波束测深系统在马里亚纳海沟最深海域"挑战者深渊"进行的多波束水深测量,通过对测深资料进行分析处理,获得了高精度海底地形图,揭示了马里亚纳海沟挑战者深渊附近海底地形呈近东西向延伸,有西部、中部和东部三个洼地,它们由10800m等深线圈闭,长轴方向与海沟方向一致。洼地底部水深大于10900m,地形较为平坦。三个洼地最深区域分别由10916m、10904m和10915m等深线圈闭。三个洼地最大水深为10917m(误差小于20m),位于西部洼地内,中心位置为142°12.14'E,11°19.92'N。该处也是马里亚纳海沟最深点。     

西太平洋雅浦海沟区海水中CH4和DMSP的垂直变化特征

本研究首次探究了西太平洋雅浦海沟北段从表层到超深渊海水中甲烷（CH₄）及二甲基硫（DMS）的前体物质二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）的浓度变化情况。结果表明:雅浦海沟海水甲烷浓度变化范围为1.49~3.87 nmol/L。其上层海水甲烷平均浓度最高，有明显的次表层极大现象。雅浦海沟氧最小层海水的甲烷平均浓度最低；在500~1 000 m中层水中甲烷浓度有一定程度的增大，1 000 m以下至底层甲烷浓度继续升高。研究海区溶解态DMSP（DMSPd）和总DMSP（DMSPt）平均浓度的垂直变化随深度呈先增大后减小趋势，颗粒态DMSP（DMSPp）的平均浓度随深度呈波动式变化，在中层达到最大。雅浦海沟CH₄和DMSP浓度垂直变化受浮游生物、微生物、光照、温度、压力、大洋环流等的复杂影响。在真光层海水中，CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为负相关关系，在200 m至底层海水中，CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为正相关关系，显示光照条件是造成雅浦海沟不同深度海水CH₄和DMSP浓度相关性差异的关键因素。     

载人潜水器在深海科学考察中的应用研究进展

载人深潜技术是深海技术的前沿与制高点,也是深海科考最先进的技术手段之一。20世纪60年代以来,随着高新技术的发展,美国、法国、俄罗斯、日本等国在载人潜水器的研制和应用上取得了快速的发展,先后掌握了大深度载人深潜技术,具备了在复杂海况下进行水下作业的能力,实现了对深海和大洋洋底的现场观察、探测和取样等。目前,深海载人潜水器的考察范围已经遍及全球大陆坡深水区、洋中脊、海山、海沟和洋盆等海底区域,获得了大量的深海地质、地球物理、生物、化学和环境方面的信息或样品,取得了一批重大的发现和创新性的研究成果,推动了深海科学的发展。我国自主集成研制的"蛟龙"号载人潜水器顺利完成了7 000m级海试,并于2013年开始开展了试验性应用,取得了丰硕的科考成果。本文简要介绍了世界载人潜水器的发展现状及其在深海科学考察中的技术优势,综述了国内外载人潜水器在深海地质学、生物学和物理海洋学等领域中的应用情况。     

马里亚纳海沟水深探测及“挑战者深渊”海底地形特征

“海洋六号”综合调查船先后于2011、2012年,利用EM122多波束测深系统在马里亚纳海沟最深海域“挑战者深渊”进行了全覆盖水深测量,获得了区域内详细的海底地形资料,揭示了马里亚纳海沟在区内呈近东西向延伸以及海沟两侧斜坡地形迥异、不对称的特点,南北两侧不同的地形地貌特征反映了马里亚纳海沟形成过程中两侧不同的次生构造活动影响.“挑战者深渊”区内有西部、中部和东部3个洼地,其中,西部洼地较深,其中心位置(142°12.14′E,11°19.92′N)水深10 917 m,是马里亚纳海沟的最深点.     

“海洋六号”船完成大洋第27航次科考任务

9月18日下午4时,"海洋六号"船全体科考队员经过108天连续奋战,完成返航途中的最后一个环境监测站的作业。这标志着"海洋六号"船全面完成了大洋第27航次的科考任务。"海洋六号"船于6月2日起航,整个航次历时119天,航行1.2万海里,共分3个航段。全体科考队员经受了8个热带气旋的袭扰,克服了作业海区海况差、远离祖国大陆等困难,出色完成了为中国载人潜水器"蛟龙"号7000米级海试的技术保障和警戒护航、特定海区海山富钴结壳和富钴结核     

About the correlation between the distribution of the azooxantellate scleractinian corals and the abundance of the zooplankton in the surface waters

The correlation between the azooxantellate scleractinian coral distribution and the abundance of the zooplankton in the Atlantic Ocean is discussed. The analysis is based on a dataset of 943 specimens (82 species) sampled at 87 stations that were performed during the scientific cruises of Russian research vessels in the Atlantic. The hypothesis concerning if the coral biodiversity and population density correlate with the zooplankton abundance was tested. The relationships between these parameters are contradictory. High coral biodiversity and population density were registered for the areas of low and average zooplankton abundance in the surface waters.     

Relationship between the path of the Kuroshio in the south of Japan and the path of the Kuroshio Extension in the east

A relationship between paths of the Kuroshio and Kuroshio Extension (KE) is investigated, using the satellite-derived altimetry dataset of 1993–2008. When the Kuroshio takes the nearshore nonlarge meander path or typical large meander path and resultantly goes through the deeper channel (about 2500 m) of the Izu-Ogasawara Ridge, the KE path adopts a relatively stable state with the two quasi-stationary meanders. On the other hand, when the Kuroshio takes the offshore nonlarge meander path and then passes over the shallower part of the Ridge (about 1000 m), the KE path tends to be convoluted, i.e., an unstable state.     

黄河入海径流对河口海域盐度影响研究

为研究黄河入海径流变化条件下河口附近海域盐度扩散特征,以更好地保护河口海域生物资源多样性,本文以黄河下游利津水文站的长序列实测径流数据资料为基础,利用近海水动力模型FVCOM,分析径流变化对黄河口海域盐度的影响规律。结果表明：黄河口与莱州湾之间存在顺时针的环流系统,在余流作用以及涨落潮方向的影响下,黄河冲淡水长期向莱州湾扩散;丰水期黄河冲淡水几乎影响了整个莱州湾,27盐度锋可以到达莱州湾中部,27等盐线的表层包络面积为2 665.61 km²,占莱州湾的1/4左右,枯水期低盐度水只有向南扩散的趋势,27以下的低盐度水集中分布在黄河口门附近,27等盐线的表层包络面积只有199.65 km²;5月份,随着入海径流量增加,27等盐线扩散的范围、距离、方向都会发生明显变化。在对近海生物资源有迫切保护需求的情景下,适当减少其他用水户供水量以增加入海生态径流量,可以有效改善黄河口海域附近的盐度情况,为生物资源的生长繁殖创造良好条件。     

美国加入《联合国海洋法公约》问题

1982年第三次联合国海洋法会议产生了《联合国海洋法公约》,美国积极参与并主导了该《公约》的整个谈判过程,对《公约》大部分条款持支持态度,但最终却没有签署《公约》,其原因主要在于它反对《公约》第十一部分关于深海采矿的规定。1994年《执行(公约)第十一部分的协定》对《公约》中与深海采矿有关的部分进行了实质性修改,满足了美国的利益和要求,但美国国内对《公约》还存在其他一些反对意见。目前美国国内各界支持加入《公约》的呼声日益高涨,美国正在积极考虑加入《公约》。     

加快渔业结构调整 促进海洋经济发展

射阳县位于江苏沿海中部，东临黄海，拥有海岸线长１０９ｋｍ，滩涂面积７万ｈａ，是江苏省渔业生产重点县之一。“九五”期间，射阳县把发展海洋渔业作为全县经济新的增长点来抓，不断加大开发力度，稳定提高捕捞业，全力突破养殖业，积极发展水产品加工业，取得显著成效，已成为海洋经济发展的先导产业和支柱产业，全县现有各类捕捞船只２０５８艘，总功率为７万多千瓦，海水养殖面积１万多公顷，育苗水体６５万ｍ３，水产品加工库容４０００余吨，年产各类海产品达５５万多吨。然而，在当前近海主要经济鱼类资源急剧衰退，伏季休渔期…     

A study on the polyculture of the algae, the shrimp and the crab

A study was made on the polyculture of the red algae Gracilaria tenuistipitata Chang et Xia f. Liui Zhang et Xia, f. nov. , the shrimp Penaeus penicillatus Alcock and the mud crab Scylla serrata (Forskal) . The photosynthesis of the algae produces the oxygen on which the shrimp and the crab breathe. The algae are the reproductive place of the organism for the food of the shrimp and the carb, also is the shelter of the shrimp and the crab. The shrimp and the crab regard the algae as the vegetable     

On the peculiarity of the sound channel on the shelf of the North-European basin

Analysis of the sections traversing the polar hydrological front on the shelf of the North-European basin has enabled us to reveal the areas limited by closed isotaches of the sound velocity existing in the interfrontal zone at depths of 50–150 m. These areas represent the closed waveguide which has the property of an underwater sound channel.Translated by Mikhail M. Trufanov.     

On the Relationship between the Characteristics of the Annual Variations of the Virtual Height of the Ionospheric Sporadic E Layer with the Seasonal Rearrangements of the Stratomesospheric Circulation

Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics - Analysis of the temporal variations of the virtual heights of the sporadic E layer (h?ES) determined from ionograms with increased accuracy (1...     

Investigation of the mechanism of the long-term evolution of the carbon cycle in the ecosystem of the Sevastopol bay

We analyze the components of the carbon system of the Sevastopol bay waters and the balance of main sediment-forming substances using the data of field investigations in 1998–2008. The interannual variations of total inorganic carbon and the equilibrium partial pressure of carbon dioxide in the bay water are noted. An increase in the flux of carbon dioxide into the bay and in the content of organic carbon in bottom sediments is revealed, and an explanation of this phenomenon is given. The priority accumulation of organic carbon in the sediments of the bay is established. We assess the interannual variation in the relative abundances of organic and inorganic carbon as an index of the carbon cycle stability.     

长江、黄河入海沉积物中元素组成的对比

使用X射线荧光分析仪对取自长江大通站(包括部分南京段)和黄河利津站入海沉积物进行了分析,研究了25种元素的含量特征及它们在长江和黄河里的差异,并与前人研究成果作了比较.研究表明,长江、黄河中的沉积物存在较明显差异,黄河沉积物中明显富集Ca,Sr,Si等元素;长江沉积物中明显富集Al,Fe,Ti,Mn,Cu,Zn,Pb,Rb,P,V等元素.这与2条河流流域的地质背景、气候带特征、风化程度以及人为活动影响关系密切.与前人研究结果相比,2类沉积物中重金属元素的含量有明显增加的趋势,但是用Al标准化之后发现只有部分重金属元素含量有所增加.重金属的变化可能与近年来中国工业快速发展及两河流域污染物质的排放增加有关.