海洋研究计划 -海洋研究现状论文

2009年，美国政府签署《联邦海洋酸化研究与监测法案》（FOARAM）。依据该法案，2010年，美国国家大气与海洋管理局（NOAA）出台《海洋和大湖地区酸化研究计划》（Ocean and Great Lakes Acidification Research Plan），以确定海洋酸化对海洋生物和生态系统的潜在影响，评估海洋酸化对区域和全国生态系统以及社会经济的影响，确定保护海洋生态系统的策略和技术。2010年版海洋研究计划在过去十年中指导了NOAA的相关研究，并为更新的研究计划提供了框架。

作为上一个十年计划的延续，2020年7月，NOAA发布《海洋、沿海及大湖区酸化研究计划2020-2029》（Ocean，Coastal and Great Lakes Acidification Research Plan：2020-2029）。新计划主要包括三个主题：（1）通过监测、分析和建模来记录和预测环境变化；（2）表征和预测物种和生态系统的生物敏感性；（3）了解海洋、沿海和大湖地区酸化对人类的影响。新计划从美国国家层面和区域层面对美国海洋酸化的未来研究方向进行了规划。 5 ~" X: N+ ^6 s; z0 Q+ X4 n1 b- C Z

1 国家海洋、沿海和大湖区

研究目标1.1：扩展和推进观测系统和技术，以提高对酸化趋势和过程的理解和预测能力。

5 k+ g, Y" I. K: n# t0 u

研究目标1.2：了解并预测具有生态和经济意义的物种对酸化和共同胁迫（co-stressors）的适应能力。

研究目标1.3：识别并吸引利益相关者和合作伙伴，评估需求，并开发支持酸化管理、适应和恢复力的产品和工具。

! M2 N, \" v" `- M) b

2 公海区域

/ F- ?2 k3 h5 b# S- v" d

研究目标2.1：继续领导和支持“全球海洋酸化观测网络”（Global Ocean Acidification Observing Network，GOA-ON）（与第6章研究目标6.2协调）。

研究目标2.2：分离自然和人为的CO2信号，并阐明季节到十年尺度的反馈。

研究目标2.3：观察海洋化学和生物学方面的变化，以提供模型初始条件和验证。

研究目标2.4：研究全球统计或类机械学算法（quasi-mechanistic algorithm），以推断从遥感数据中获取的海表面碳酸盐动力机制及其潜在的生物过程。

2 }' l& T( X' b% c+ Y/ y

研究目标2.5：研究海洋酸化对贫营养水域的低营养水平的影响。

) o% S& ?0 ` Q, [

研究目标2.6：海洋酸化对高度迁徙物种的研究影响。

研究目标2.7：评估海洋酸化对生物群落的直接和间接影响。

( z& _8 P. _1 ^& G0 `$ j( k/ v

3 阿拉斯加地区

研究目标3.1：描述海洋酸化的季节性循环和区域脆弱性。

研究目标3.2：在局部到区域空间尺度上表征未来的海洋酸化发展轨迹。

研究目标3.3：建立一个分布式的社区级沿海海洋酸化监测网络。

研究目标3.4：表征关键资源物种对海洋酸化和其他压力源的敏感性和适应潜力。

研究目标3.5：检查重要的低营养水平“瓶颈”物种对海洋酸化的敏感性。

& j$ F* a: m$ G/ V

研究目标3.6：识别海洋酸化对整个生态系统的影响。

研究目标3.7：提升海洋酸化对依赖渔业的社区的社会经济影响的评估。

% M1 T/ }1 f' m& Q

研究目标3.8：评估社区在海洋酸化对关键营养和文化资源影响方面的敏感性和适应力。

0 [( |- J& Z: Y: U$ [

4 北极地区

" J% ^" C/ ]" |0 F) o* X

研究目标4.1：开展有针对性的观测和过程研究，以提高对海洋酸化动力机制和影响的理解。

8 v6 C8 f2 c) ^+ ?4 G1 F; m

研究目标4.2：建立能够模拟精细海洋酸化过程的高分辨率区域模型。

研究目标4.3：开展海洋酸化对重要经济和生态物种影响的实验室研究。

1 r. w) w& K( d; ~/ Z

研究目标4.4：进行生态系统级研究以评估海洋酸化影响。

" c! @, C+ c U6 ^) g

研究目标4.5：发展生物预测和预报。

研究目标4.6：支持NOAA对美国北极渔业管理的贡献。

研究目标4.7：评估对海洋酸化与环境变化耦合的区域适应策略。

5 西海岸地区

& \1 `/ \) {, e! Q& D3 u

研究目标5.1：改善对商业和生态重要物种至关重要的栖息地的次表层环境中海洋酸化参数的表征。

研究目标5.2：加深对生物系统与化学条件之间关系的理解，包括各种生境变化的有效指标。

O' Q1 ?4 |- n% j" _3 L* l# U

研究目标5.3：可以更好地描述过去、现在和未来的海洋状况的先进分析工具。

! H7 {! P/ U9 F, A6 b

研究目标5.4：了解物种对海洋酸化的敏感性并描述其内在机制。

+ r2 G6 ^8 K$ x% M+ R/ \2 h) Y

研究目标5.5：研究物种适应海洋酸化的潜力。

研究目标5.6：能够发现并归因海洋酸化对受管理物种和生态系统的直接和间接影响。

研究目标5.7：增进对依赖对海洋酸化敏感的物种的渔业和沿海社区的社会、文化和经济福祉风险的了解，增进对海洋酸化脆弱性的相关社会和经济驱动因素的了解。

0 Q5 h+ q" G2 f! }

研究目标5.8：增进对捕鱼和沿海社区适应战略的了解和交流。

6 太平洋岛屿地区

7 x( w3 J! F" ]8 U" @( [

研究目标6.1：继续监测和评估珊瑚礁生态系统中的海洋酸化。

研究目标6.2：扩大区域海洋酸化观测系统，使其包括远洋和深海环境。

研究目标6.3：创建实时和预测性的海洋酸化空间产品。

研究目标6.4：评估海洋酸化对主要太平洋珊瑚礁和中上层物种的直接影响。

7 F9 C9 I& ]4 B- Y) Y$ s/ J6 q7 M! [# D

研究目标6.5：评估海洋酸化对渔业和受保护物种的间接影响。

研究目标6.6：识别生态系统规模的海洋酸化影响。

研究目标6.7：评估海洋酸化对太平洋社区的直接和间接影响。

研究目标6.8：表征社区对海洋酸化的意识和适应力。

研究目标6.9：为各种利益相关者开发创新的海洋酸化科学传播产品。

7 大西洋东南地区和墨西哥湾地区

研究目标7.1：改善重要经济、文化和休闲区的海洋酸化参数表征。

" x2 }8 o6 l0 Y. Z9 {

研究目标7.2：改善对公海海洋酸化的表征。

, ^0 b# V6 T% ^8 |! P% T5 b6 R' |1 h

研究目标7.3：增进对区域过程和季节性趋势的基本了解。

5 F& B+ l% `( U

研究目标7.4：提高测量和预测能力。

" v5 e4 A3 Z% H9 B( g+ c

研究目标7.5：进一步了解海洋酸化对生态系统生产力和食物网的影响。

研究目标7.6：确定该地区海洋酸化的指标物种。

( D. t0 v4 ~' w% Z6 x6 V7 h

研究目标7.7：表征关键资源物种对海洋酸化和其他压力源的敏感性和适应潜力，并增进对海洋酸化对有害藻华事件发生频率和持续时间的影响的了解。

3 i- v4 x* V: f; t5 |' b+ ~% a! \

研究目标7.8：改进海洋酸化对当地旅游业、休闲捕鱼、商业捕鱼和水产养殖产业的社会经济影响的评估。

6 t! F7 N& @# Q; _

8 佛罗里达群岛和加勒比海地区

研究目标8.1：表征空间维度碳酸盐化学模式。

) a8 q* O1 ~. L# ^) \

研究目标8.2：表征时间维度碳酸盐化学模式。

研究目标8.3：通过碳酸盐化学和生物或群落规模指标的对比监测，更好地了解生态系统对海洋酸化的响应。

研究目标8.4：整合多个功能组的生态系统建模。

. `4 D! x+ m- }) r( k1 G: o

研究目标8.5：增进对生物群落侵蚀响应的理解。

研究目标8.6：评估碳酸盐化学变异性对生态系统构建物种的影响

6 j) D4 w& l! S2 J

研究目标8.7：评估珊瑚物种对海洋酸化敏感性的差异以及与海洋酸化恢复力相关的分子机制。

研究目标8.8：调查未充分研究的生态系统以及标志性、入侵、濒危和商业上重要的物种对海洋酸化的直接反应。

研究目标8.9：天然高二氧化碳类似物的鉴定和研究。

S( t! @# v' J, ?* a' U

研究目标8.10：对区域内海洋酸化影响的经济评估。

研究目标8.11：跨学科和综合的社会生态学方法。

9 大西洋中部海岸

研究目标9.1：改进在其他环境变化的背景下的每日到十年尺度海洋酸化预测。

研究目标9.2：模拟大陆架和主要河口系统的全水体的碳酸盐化学动力机制。

研究目标9.3：确定海洋酸化和其他多重压力因素如何对生态和经济上重要的海洋物种产生影响。

! O- K8 D* [- L8 l. T

研究目标9.4：使用实验结果对动态过程模型进行参数化，从而可以评估海洋酸化造成的生物学影响在种群中的代内和代际后果。

1 @. y$ ^; Y/ {$ c

研究目标9.5：了解海洋酸化将如何影响渔业捕捞、水产养殖和社区。

1 c6 |2 W( S; |. B/ Z

研究目标9.6：评估缓解和适应策略的收益和成本。

研究目标9.7：将海洋酸化的科学认识整合到区域计划和管理中。

10 新英格兰地区

研究目标10.1：提升与经济和生态上重要物种最相关的海洋生境的生物地球化学表征。

研究目标10.2：更好地了解斯科蒂陆架（Scotian Shelf），墨西哥湾流和主要河流水源的趋势、动力机制和变化及其对海洋酸化的影响。

6 a, O+ b* S7 S; x" ^# n% O

研究目标10.3：预测每天、每月、季节性和年度的动态环境中海洋酸化环境的变化。

研究目标10.4：确定所选基础物种对海洋酸化和多压力条件的关键响应。

2 N$ r: m1 C3 c0 ^; h* ~

研究目标10.5：表征物种对海洋酸化的适应能力并研究潜在的缓解模式。

研究目标10.6：将海洋酸化和其他海洋压力因素纳入单一物种和生态系统模型，以改善生态系统管理。

9 I% m! Q. i3 P5 ^, k6 }

研究目标10.7：了解海洋酸化如何影响渔业捕捞、水产养殖和社区。

P. ?6 r8 b, _- K+ j

研究目标10.8：评估缓解和适应策略的收益和成本。

研究目标10.9：将对海洋酸化的科学认识整合到区域计划和管理中。

11 大湖区

研究目标11.1：拓展NOAA的海洋酸化监控网络，使其包含大湖区的采样点。

- R7 Y4 C; A6 ^' M

研究目标11.2：进行有害藻华物种的研究以及pCO2和温度升高对藻华毒性、浓度和发生频率的影响。

研究目标11.3：开展研究，以了解贝类、浮游生物、鱼类和其他生物群对pH值和碳酸盐饱和度状态的变化的敏感性。

研究目标11.4：将碳酸盐化学方法纳入生物物理模型和食物网模型，以预测pH值和碳酸盐饱和状态的变化对重要生态终点（ecological endpoints）的影响。

3 o3 H( m( \5 R/ v- [. G

研究目标11.5：让利益相关者和公众参与知识生产过程。

研究目标11.6：评估生态保护成果或减缓行动对经济和社会的影响。

（https://oceanacidification.noaa.gov/ResearchPlan2020.aspx）

0 f: z) d, V+ j L4 G' e6 ` END     转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《国际海洋科技参考》2020年第6期，王金平 编译。 ( H0 U _5 L, F/ _# s+ T g t* k, y . L; n6 \2 s8 T+ A% _; r4 d$ j 0 Q6 r2 g( R' I" _, {' C$ ] u* A 1 |. S0 l6 d0 [1 y 5 ~" A% {: E5 v- H; P