從谷歌前CEO到海洋科普推手，施密特研究所怎樣把深海帶向公眾？

本文來(lái)源于海潮天下（Marine Biodiversity）

引 言

“海潮天下”（Marine Biodiversity）小編在研究全球海洋治理中，經(jīng)常會(huì)看到一個(gè)名叫“施密特海洋研究所”的有關(guān)消息，頗為好奇，不禁查閱了一番。為助力全球環(huán)境治理、為我國(guó)學(xué)者提供信息供研究參考，在一兩年前撰了此文，現(xiàn)分享如下，供感興趣的讀者們參閱。本文較長(zhǎng)，請(qǐng)耐心看。

特別要調(diào)一下，施密特海洋研究所的實(shí)踐，其實(shí)是典型的“戰(zhàn)略慈善”。為什么這么說(shuō)呢？因?yàn)椋鼌^(qū)別于傳統(tǒng)零散捐贈(zèng)，由埃里克與溫迪?施密特夫婦以明確的系統(tǒng)性變革目標(biāo)為導(dǎo)向，整合技術(shù)、資本、科研網(wǎng)絡(luò)等復(fù)合資源，聚焦深海探測(cè)與海洋科學(xué)普及這一高壁壘、高價(jià)值的核心議題，通過(guò)投入專(zhuān)業(yè)研究船、深海機(jī)器人等技術(shù)平臺(tái)，聯(lián)合全球80+科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展協(xié)同研究，以測(cè)繪海底、發(fā)現(xiàn)新物種、甚至是開(kāi)放深潛數(shù)據(jù)等可量化的成果為衡量標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建起了“技術(shù)賦能科研—數(shù)據(jù)開(kāi)放共享—推動(dòng)公眾認(rèn)知與海洋保護(hù)”的閉環(huán)生態(tài)，幫助解決了海洋科學(xué)研究中的資源與技術(shù)痛點(diǎn)，又通過(guò)長(zhǎng)期持續(xù)投入形成一種可復(fù)制的模式，實(shí)現(xiàn)了從科學(xué)突破到社會(huì)價(jià)值轉(zhuǎn)化的深層影響力，而非追求短期的公益成效。10年前，一位國(guó)內(nèi)的大咖張老師曾經(jīng)向筆者介紹過(guò)這個(gè)概念（戰(zhàn)略慈善）但當(dāng)時(shí)不理解；只是埋下了一個(gè)好奇。這幾年做傳播，日益接觸到這些實(shí)踐，有了一些思考，因此撰文，或許，對(duì)于我國(guó)的戰(zhàn)略慈善的發(fā)展也有一定的借鑒意義。

本文約8700字，閱讀約15分鐘

施密特海洋研究所（Schmidt Ocean Institute）是一家非營(yíng)利性的海洋研究機(jī)構(gòu)（501(c)(3) ，私有機(jī)構(gòu)），成立于2009年3月，專(zhuān)注于推動(dòng)海洋科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)。該研究所致力于用先進(jìn)的科技手段和信息共享，提升公眾對(duì)全球海洋的理解，并促進(jìn)科學(xué)成果的廣泛傳播。這家機(jī)構(gòu)主要通過(guò)研究船“Falkor”號(hào)在全球范圍內(nèi)開(kāi)展海洋科學(xué)研究。根據(jù)施密特海洋研究所的官網(wǎng)介紹，該機(jī)構(gòu)愿景是利用技術(shù)進(jìn)步和智能觀察，全面探索地球上的海洋。其使命是將前沿科學(xué)與尖端技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)海洋研究的長(zhǎng)期成效，并推動(dòng)信息的開(kāi)放共享，從而將這些知識(shí)傳遞給全球觀眾。研究所尤其關(guān)注海洋這一脆弱且尚未充分了解的環(huán)境，致力于在廣泛的研究目標(biāo)下進(jìn)行全面的探索。

?施密特夫婦。圖源：施密特

該研究所由埃里克·施密特（Eric Schmidt）和溫迪·施密特（Wendy Schmidt）創(chuàng)立，旨在加速海洋科學(xué)的發(fā)展。創(chuàng)始人設(shè)立該研究所的初衷，是想要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和信息共享，推動(dòng)海洋科學(xué)的進(jìn)步。埃里克·施密特曾表示，“海洋科學(xué)正處于一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)代，技術(shù)進(jìn)步將使探索海洋深處成為可能，并將海洋的美麗和隱藏的奇觀呈現(xiàn)給全球。”

截至發(fā)文時(shí)間，施密特海洋研究所的研究船“福爾科爾”（Falkor）自2012年起已航行了154,000公里，相當(dāng)于繞地球三圈的距離。該船已完成30次研究航程，每年平均進(jìn)行8次研究。自2013年以來(lái)，共有371名科學(xué)家在福爾科爾上進(jìn)行研究，其中包括177名學(xué)生，涉及到來(lái)自19個(gè)國(guó)家的84個(gè)機(jī)構(gòu)。該研究所的戰(zhàn)略重點(diǎn)包括技術(shù)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)應(yīng)用和教育推廣。通過(guò)年度報(bào)告、研討會(huì)和工作坊等活動(dòng)，施密特海洋研究所促進(jìn)了海洋科學(xué)的交流與合作，推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新，并為全球科學(xué)界和公眾提供了知識(shí)資源。

（圖文無(wú)關(guān)）攝影 ?海潮天下（Marine Biodiversity）

戰(zhàn)略聚焦領(lǐng)域

五大核心領(lǐng)域

根據(jù)其官網(wǎng)的介紹，施密特海洋研究所的成立旨在通過(guò)可擴(kuò)展的技術(shù)創(chuàng)新、智能觀察與數(shù)據(jù)分析以及信息的開(kāi)放共享，加速海洋研究與保護(hù)的進(jìn)程。該機(jī)構(gòu)提供先進(jìn)的操作、技術(shù)和信息支持，致力于推動(dòng)開(kāi)創(chuàng)性的海洋研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。“海潮天下”（Marine Biodiveresity）小編注意到，施密特海洋研究所的主要聚焦領(lǐng)域包括以下幾個(gè)方面。（一）該機(jī)構(gòu)的研究船“福爾科爾”（R/V Falkor），支持先進(jìn)的海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展，包括在海上研究和技術(shù)改進(jìn)、船上創(chuàng)新科學(xué)儀器和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、遠(yuǎn)程海洋研究和公眾互動(dòng)的支持，以及船上高性能計(jì)算用于過(guò)程建模和數(shù)據(jù)分析等方面。（二）技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)科學(xué)進(jìn)步。施密特海洋研究所支持海洋科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)和軟件的開(kāi)發(fā)與測(cè)試。這包括高實(shí)用性的科學(xué)機(jī)器人車(chē)輛、儀器、平臺(tái)、軟件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及用于海洋數(shù)據(jù)分析和解釋的計(jì)算算法和人工智能系統(tǒng)的研發(fā)。研究所支持自主航空、表面和水下系統(tǒng)等機(jī)器人研究與調(diào)查車(chē)輛的開(kāi)發(fā)，部署科學(xué)平臺(tái)和分析儀器的研發(fā)，并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)和演示項(xiàng)目。（三）促進(jìn)海洋科學(xué)的合作研究。該機(jī)構(gòu)為全球研究人員提供對(duì)福爾科爾及其海上機(jī)器人系統(tǒng)的訪(fǎng)問(wèn)，以推動(dòng)對(duì)全球海洋的深入理解和可擴(kuò)展的保護(hù)與管理。支持的項(xiàng)目包括環(huán)境關(guān)注和社會(huì)相關(guān)的海洋研究和技術(shù)研發(fā)，具有高科學(xué)價(jià)值和重大影響潛力的項(xiàng)目，以及有效利用和展示創(chuàng)新技術(shù)的研究項(xiàng)目。同時(shí)，研究所鼓勵(lì)學(xué)生和藝術(shù)家參與海洋科學(xué)研究。

上圖：公眾可以幾乎實(shí)時(shí)地查看考察船上的最新的“直播”。比如上圖，來(lái)自2024年8月初的一次航行。航次名稱(chēng)：FKt240708 - 納斯卡海脊公海和海山。錄像中顯示的是本次航次的最后一次潛水，ROV SuBastian首先下潛至約3000米深處。在接下來(lái)的16小時(shí)內(nèi)，ROV沿著一座位于無(wú)名海底山“T11”北部的海脊向上攀升，最終目標(biāo)深度約為2000米。圖源：該機(jī)構(gòu)的傳播頻道

（四）推動(dòng)海洋科學(xué)的主流化。施密特海洋研究所的溝通、教育和外展計(jì)劃旨在讓公眾了解海洋科學(xué)。創(chuàng)始人溫迪·施密特曾指出：“這艘船的使命是將海洋科學(xué)傳播給公眾，使他們能夠關(guān)心海洋。我們不能照顧我們不了解的事物，也無(wú)法關(guān)心我們不知道的事物。”該機(jī)構(gòu)的溝通計(jì)劃包括講述每一個(gè)項(xiàng)目的故事，支持在線(xiàn)資源的持續(xù)更新和虛擬訪(fǎng)問(wèn)，舉辦研討會(huì)和座談會(huì)討論進(jìn)展和未來(lái)方向，并鼓勵(lì)合作伙伴關(guān)系、學(xué)生和教育者的參與。（五）施密特海洋研究所支持科學(xué)觀察、數(shù)據(jù)和研究成果的開(kāi)放共享，以鼓勵(lì)數(shù)據(jù)應(yīng)用、用戶(hù)社區(qū)的成長(zhǎng)，推動(dòng)環(huán)境的進(jìn)一步探索、發(fā)現(xiàn)、深入理解、有效保護(hù)和管理。這些努力通過(guò)與軟件開(kāi)發(fā)人員和海洋學(xué)界的數(shù)據(jù)管理專(zhuān)家的合作，確保信息共享符合標(biāo)準(zhǔn)，并提升施密特海洋研究所生成的科學(xué)信息和數(shù)據(jù)的利用效率。

這艘“福爾科爾”海洋科研船（后來(lái)有新名字叫GAIA BLU）。上圖是2024年8月15日它的位置，可以在網(wǎng)上查到的。圖片來(lái)源：vessel finder

Falkor到底是搜什么樣的船？

一艘先進(jìn)海洋研究船（后來(lái)改名Gaia Blu）

“福爾科爾”（R/V Falkor）是一艘由施密特海洋研究所運(yùn)營(yíng)的海洋科學(xué)研究船。該船為科研人員提供免費(fèi)的船上研究機(jī)會(huì)，但使用前需要經(jīng)過(guò)申請(qǐng)和同行評(píng)審程序，并獲得提案批準(zhǔn)。作為使用條件，所有科研成果和數(shù)據(jù)都需公開(kāi)共享。科研人員在Falkor上可以獲得專(zhuān)業(yè)的船上支持，使用先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備，以及機(jī)器人和計(jì)算資源。Falkor具有高度的適應(yīng)性，可以根據(jù)每次科學(xué)探險(xiǎn)的需求，配備新技術(shù)和外部資源。有關(guān)Falkor的最新?tīng)顟B(tài)和虛擬船只參觀信息可以在施密特海洋研究所官網(wǎng)上找到。2022年3月14日，該船的所有權(quán)發(fā)生了變更，改名為Gaia Blu，并由意大利國(guó)家研究委員會(huì)使用。2022年10月20日，Gaia Blu完成了其首次科學(xué)探險(xiǎn)任務(wù)。R/V Falkor最初是一艘名為Seefalke（“海隼”）的漁業(yè)保護(hù)船，建于1981年，產(chǎn)地為德國(guó)呂貝克。2009年至2012年初，在德國(guó)維韋爾斯弗萊特的彼得斯船廠(chǎng)進(jìn)行了改裝，將其改造為海洋研究船，并更名為R/V Falkor，源自于幻想小說(shuō)《無(wú)盡的故事》中的幸運(yùn)龍。該船于2013年全面投入使用，并開(kāi)始進(jìn)行全年的科學(xué)探險(xiǎn)工作。2016年，ROV SuBastian被加入到Falkor上，進(jìn)一步增強(qiáng)了其技術(shù)能力和科學(xué)資源。

（上圖：2006年春攝的“Seefalke”號(hào)沿海巡邏艦，IMO編號(hào)：7928677。這艘船后來(lái)變成了本文的主角船F(xiàn)alkor。圖源：Ra Boe）

Falkor配備了動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，可以在需要部署科學(xué)儀器時(shí)保持穩(wěn)定。其映射能力包括淺水和深水的多波束回聲探測(cè)器，以及用于聲學(xué)研究和海底映射的水下聲學(xué)定位系統(tǒng)。該船的映射能力已用于繪制超過(guò)100萬(wàn)平方公里的海底圖，包括發(fā)現(xiàn)了14個(gè)新的水下特征。所有的映射數(shù)據(jù)作為Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030項(xiàng)目的一部分進(jìn)行共享，旨在到2030年實(shí)現(xiàn)海底全覆蓋。Falkor配有兩艘工作艇、高性能計(jì)算系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)水溫、pH值、熒光和鹽度測(cè)量能力。控制室專(zhuān)用于操作水下機(jī)器人（ROV/AUV）及電子儀器、聲納控制和海底映射。主要工作區(qū)域配備了四把船長(zhǎng)椅和超過(guò)20個(gè)可自定義的顯示器，可以同時(shí)控制多個(gè)系統(tǒng)。還有兩個(gè)額外的桌面和顯示器，用于工作空間或作為多波束數(shù)據(jù)編輯工作站。Falkor具有側(cè)面和船尾工作甲板。工作甲板設(shè)計(jì)用于部署ROV SuBastian、輕型設(shè)備、探測(cè)器、ROV（SAAB Sea Eye Falcon）、兩個(gè)承重達(dá)11,000米的升降平臺(tái)、科學(xué)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的設(shè)備以及CTD系統(tǒng)，配備J型或A型起重機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)。船尾甲板還配備了500 kW的非調(diào)節(jié)電力、冷熱淡水出口、培養(yǎng)槽海水出口和壓縮空氣出口。Falkor設(shè)有濕實(shí)驗(yàn)室和干實(shí)驗(yàn)室，位于船尾甲板附近，用于樣品的有效處理和研究。濕實(shí)驗(yàn)室面積32平方米，配備-80°C、-30°C和+4°C的冰箱、易燃?xì)怏w管道、壓縮空氣出口、通風(fēng)柜以及淡水和鹽水出口。干實(shí)驗(yàn)室與控制室直接連接，使研究人員可以與控制室緊密協(xié)作。在互聯(lián)網(wǎng)連接方面，F(xiàn)alkor使用Seatel 97系列的海洋穩(wěn)定天線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行C波段通信，原用于衛(wèi)星通信的頻率分配。施密特海洋研究所設(shè)置了超過(guò)15個(gè)虛擬局域網(wǎng)（VLAN）以分配帶寬，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的速度和效率，通過(guò)流量控制/WAN優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)告?zhèn)鬟f和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。船上的外聯(lián)操作由一個(gè)私密安全的VPN隧道支持，實(shí)現(xiàn)船舶與岸上的安全連接，實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞┟芴睾Ｑ笱芯克W(wǎng)站和科學(xué)傳感器。可以說(shuō)，這一艘技術(shù)先進(jìn)的海洋研究船，成了全球海洋科學(xué)研究和數(shù)據(jù)共享的重要平臺(tái)。

挪威海邊景觀（北極圈內(nèi)）。?Christine Yuxuan Hu 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

主要技術(shù)

存儲(chǔ)方式/傳感器/系統(tǒng)測(cè)繪/數(shù)據(jù)采集/氣象等等

公開(kāi)信息顯示，在技術(shù)方面，通過(guò)與海洋學(xué)界的數(shù)據(jù)管理檔案館和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)的合作，施密特海洋研究所致力于海洋研究航次中收集的科學(xué)信息和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化共享。這些數(shù)據(jù)的合作伙伴包括與“福爾科爾”及其船上科學(xué)家相關(guān)的多個(gè)數(shù)據(jù)合作方。在“福爾科爾”上收集的航行數(shù)據(jù)，施密特海洋研究所與Rolling Deck to Repository（R2R）的合作，已在航次結(jié)束后向公眾開(kāi)放。R2R整理的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括聲學(xué)多普勒流速探測(cè)器測(cè)量（海洋流速）、水柱中的電導(dǎo)率、溫度、壓力及其他傳感器數(shù)據(jù)、回聲探測(cè)器數(shù)據(jù)（海底深度或中層反射、淺層沉積剖面、水柱圖像）、一次性探針數(shù)據(jù)（XBT、XCTD、XSV、XCP）、熒光計(jì)數(shù)據(jù)、重力計(jì)數(shù)據(jù)、磁力計(jì)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)（風(fēng)速/風(fēng)向、溫度、濕度、湍流、降水量、輻射）、多波束數(shù)據(jù)（未處理的、掃測(cè)的深度、振幅、回波、 水柱圖像）、導(dǎo)航數(shù)據(jù)（時(shí)間、位置、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、垂直參考單元、速度記錄儀、陀螺羅盤(pán)）、溶解二氧化碳的部分壓力（pCO2）、海面聲速計(jì)數(shù)據(jù)（SSV）、溫鹽儀數(shù)據(jù)（TSG——流通溫度和鹽度）以及卷?yè)P(yáng)機(jī)數(shù)據(jù)（線(xiàn)纜張力、速度、放出量）。在傳感器基礎(chǔ)上的海洋地球科學(xué)數(shù)據(jù)，如機(jī)器人車(chē)輛數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像、元數(shù)據(jù)以及處理過(guò)的多波束數(shù)據(jù)，將通過(guò)施密特海洋研究所與海洋地球科學(xué)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（MGDS）的合作提供。MGDS整理的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括回波散射（聲學(xué)和光學(xué)）、海底深度數(shù)據(jù)、熒光數(shù)據(jù)、全球多分辨率地形（GMRT）——持續(xù)更新的海底掃描編譯數(shù)據(jù)、聲學(xué)（由聲道固定的水聽(tīng)器收集的波形數(shù)據(jù)）、導(dǎo)航數(shù)據(jù)（設(shè)備或車(chē)輛的位置）、地震數(shù)據(jù)（主動(dòng)底下、導(dǎo)航、被動(dòng)、反射、速度、寬角）、側(cè)掃雷達(dá)（回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)）、濁度（與懸浮顆粒相關(guān)的液體混濁度）、湍流（液體流動(dòng)的混沌、隨機(jī)屬性變化）、速度（多普勒、粒子、聲學(xué)）、視頻（來(lái)自水下車(chē)輛的視頻）以及可視化（Fledermaus、GoogleEarth）。施密特海洋研究所還與新罕布什爾大學(xué)的沿海與海洋測(cè)繪中心（CCOM）合作，對(duì)“福爾科爾”上的多波束測(cè)繪系統(tǒng)操作和數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量保證。CCOM的合作伙伴每年對(duì)“福爾科爾”的多波束回聲探測(cè)器進(jìn)行測(cè)試和校準(zhǔn)，以確保收集的多波束數(shù)據(jù)質(zhì)量。如果科學(xué)團(tuán)隊(duì)無(wú)法在航次期間處理原始的多波束數(shù)據(jù)，施密特海洋研究所可以與CCOM協(xié)調(diào)進(jìn)行后期處理。處理后的多波束數(shù)據(jù)會(huì)送至MGDS進(jìn)行整理和歸檔。施密特海洋研究所還與夏威夷大學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（UHDAS）合作，提供對(duì)“福爾科爾”的聲學(xué)多普勒流速探測(cè)器數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證。流速數(shù)據(jù)在船上持續(xù)收集，并通過(guò)每日郵件發(fā)送給UHDAS，報(bào)告系統(tǒng)狀態(tài)，詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)采集情況，并允許數(shù)據(jù)的歸檔、處理和繪圖。最新數(shù)據(jù)會(huì)在UHDAS網(wǎng)站上繪制，并在R2R網(wǎng)站上歸檔。此外，施密特海洋研究所與佛羅里達(dá)州立大學(xué)的船上自動(dòng)氣象與海洋系統(tǒng)（SAMOS）合作，為“福爾科爾”上的氣象儀器數(shù)據(jù)提供質(zhì)量保證。所有船上氣象數(shù)據(jù)在接近實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上被收集并發(fā)送至SAMOS，以進(jìn)行質(zhì)量保證，并在航次結(jié)束后歸檔于R2R。

地球南北極，是許多生物的家園。上圖為一只在浮冰上曬太陽(yáng)的海象。攝影：趙宇 ?海潮天下（Marine Biodiversity）

2024-2025年的深海探險(xiǎn)計(jì)劃

揭開(kāi)海底的神秘面紗

“海潮天下”小編在該機(jī)構(gòu)的官網(wǎng)上，看到的它的2024~2025年的探險(xiǎn)/科考計(jì)劃。編譯分享如下。2024年，科學(xué)家們將再次聚焦東南太平洋，這一南美洲沿岸的海域，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)非常活躍。在這里，秘魯-智利俯沖帶（Peru-Chile Subduction Zone）將納斯卡板塊（Nazca Plate）向南美板塊（South America Plate）下推，形成了深達(dá)8000米的秘魯-智利海溝（Peru-Chile Trench）和眾多火山。南美沿海的風(fēng)力模式促使表層水流向外推移，使得富含營(yíng)養(yǎng)的深層冷水涌上，形成了重要的上升流。這一現(xiàn)象支持了全球最富饒的海洋區(qū)域之一，促進(jìn)了世界兩大漁業(yè)基地的繁榮，并為藍(lán)鯨（Blue Whale）、棱皮龜（Leatherback Sea Turtle）等生物提供棲息地。然而，位于東部熱帶太平洋的缺氧區(qū)（Oxygen Minimum Zone）由于氧氣稀缺，對(duì)大型海洋生物不友好，并且可能由于氣候變化而不斷擴(kuò)大。

航次名稱(chēng)FKt240708 - 納斯卡海脊公海和海底山脈拍攝的錄像片段（2024年8月公布的視頻截圖）。圖源：Schmidt Ocean

2024年，研究船R/V Falkor將深入南美洲西海岸的深海區(qū)域，進(jìn)行一系列的探索任務(wù)。探險(xiǎn)團(tuán)隊(duì)將繪制詳細(xì)的海底地圖，收集氣候模型改進(jìn)所需的數(shù)據(jù)，并探尋海山（Seamounts）、海底滲漏（Seeps）、峽谷（Canyons）和熱泉（Vents）中的生態(tài)系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)將為智利和秘魯在海洋環(huán)境管理方面提供支持，并揭示未知的海洋領(lǐng)域。

圖源：施密特海洋研究所官網(wǎng)

在東南太平洋，海山是全球海洋中的重要地貌。它們給眾多動(dòng)物提供了棲息地，還影響洋流運(yùn)動(dòng)、化學(xué)循環(huán)。但是，地球上不到1%的海山已得到詳盡的繪制和采樣，更別說(shuō)，東南太平洋的海山鮮有人涉足。智利天主教大學(xué)的哈維爾·塞拉內(nèi)斯（Javier Sellanes）博士和國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)將對(duì)智利沿岸的三條山脊——納斯卡山脊（Nazca Ridge）、薩拉斯-耶戈美斯山脊（Salas y Gómez Ridge）和胡安·費(fèi)爾南德斯山脊（Juan Fernández Ridge）上的十座海山進(jìn)行深入研究。他們的目標(biāo)包括繪制從海山底部到頂部的生物多樣性全貌，研究漁業(yè)關(guān)閉后的生態(tài)恢復(fù)情況，以及探討印太區(qū)（Indo-West Pacific）和東太平洋（East Pacific）之間是否存在生物地理界限。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)將利用R/V Falkor的多波束測(cè)深儀、CTD傳感器、ROV SuBastian以及裝有誘餌的相機(jī)陷阱進(jìn)行調(diào)查。這項(xiàng)研究給東南太平洋的戰(zhàn)略海洋管理提供支持。薩拉斯-耶戈美斯山脊是一條延伸至中央太平洋復(fù)活節(jié)島（Easter Island）的水下山脊，其中包含了眾多未被詳盡探測(cè)的海山。這些海山形成了珍貴的動(dòng)物棲息地，科學(xué)家們猜測(cè)該區(qū)域生物多樣性極為豐富，或應(yīng)被指定為國(guó)際海洋保護(hù)區(qū)。研究人員尚未對(duì)這些海山間的連接性進(jìn)行深入描述，但薩拉斯-耶戈美斯山脊可能為許多海洋物種提供了保護(hù)走廊，并可能隱藏著新科學(xué)物種。美國(guó)德克薩斯大學(xué)里奧格蘭德河谷分校的艾琳·伊斯頓（Erin Easton）博士和國(guó)際團(tuán)隊(duì)將在為期40天的探險(xiǎn)中，探索這些海山的連通性，期望為公海海洋保護(hù)區(qū)指定提供支持。缺氧區(qū)（OMZs）是海洋中由于物理和生物過(guò)程自然形成的低氧區(qū)域。許多生物已適應(yīng)了這一缺氧環(huán)境，尤其是微生物。然而，對(duì)這些微生物生態(tài)系統(tǒng)的生命周期和作用了解甚少。了解這些微生物群落非常重要，因?yàn)槿毖鯀^(qū)可能由于氣候變化而不斷擴(kuò)張。美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所的瑪利亞·帕基亞達(dá)基（Maria Pachiadaki）博士和國(guó)際團(tuán)隊(duì)將使用兩種新儀器——水下孵化裝置和微生物采樣器——在東部熱帶太平洋的缺氧區(qū)中進(jìn)行研究。這些設(shè)備將用于現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)量水中氧氣水平，并研究微生物群落的結(jié)構(gòu)和生命周期，從而幫助建立更好的區(qū)域模型，以預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)缺氧區(qū)的影響。智利北部的阿塔卡馬沙漠被認(rèn)為是地球上最古老、最干燥的沙漠。盡管地球的陸地和大陸不斷變化，阿塔卡馬沙漠的位置在過(guò)去1.5億年中保持不變。因此，一些地質(zhì)和氣候條件幾乎沒(méi)有改變。阿塔卡馬海溝（Atacama Trench）也保持了這一穩(wěn)定性。當(dāng)科學(xué)家們調(diào)查阿塔卡馬海溝的海洋微生物時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)這些微生物與1.5億年前的化石記錄一致。進(jìn)一步研究顯示，地方漁民捕撈到的無(wú)脊椎動(dòng)物、大海龜和腕足動(dòng)物，曾被認(rèn)為僅在侏羅紀(jì)時(shí)期存在。西班牙天體生物學(xué)中心的阿爾曼多·阿蘇阿-布斯托斯（Armando Azua-Bustos）博士和美國(guó)斯托克頓大學(xué)的勞倫·塞伊洛（Lauren Seylor）博士將利用Falkor的傳感器和ROV SuBastian，探查阿塔卡馬海溝是否蘊(yùn)藏了侏羅紀(jì)時(shí)期的生物群落。如果研究成功，將揭示深海生命的發(fā)展過(guò)程。納斯卡和薩拉斯-耶戈美斯山脊上的水下山脈構(gòu)成了地球上獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。然而，這些山脊的大部分位于國(guó)際公海，面臨氣候變化、塑料污染、過(guò)度捕撈和潛在深海采礦的威脅。許多海洋保護(hù)專(zhuān)家認(rèn)為，納斯卡和薩拉斯-耶戈美斯山脊應(yīng)成為全球首批公海海洋保護(hù)區(qū)的重點(diǎn)區(qū)域。施密特海洋研究所支持的近期探險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)了150多種疑似新物種和若干新海山。在相鄰的缺氧區(qū)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了微量的氧氣，這一發(fā)現(xiàn)修正了對(duì)缺氧區(qū)微生物和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的理解。為進(jìn)一步推動(dòng)保護(hù)工作，施密特海洋研究所將與新罕布什爾大學(xué)沿海與海洋測(cè)繪中心校友、海洋普查項(xiàng)目及國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，進(jìn)行新的探險(xiǎn)，收集全面的海底測(cè)繪數(shù)據(jù)，并探討納斯卡和薩拉斯-耶戈美斯山脊交匯處的生物多樣性。2008年，查伊滕火山（Chaitén Volcano）噴發(fā)，火山灰直沖30公里高空，熔巖流入山谷和峽灣，周邊景觀發(fā)生了劇變。盡管陸地上的變化顯而易見(jiàn)，但火山噴發(fā)對(duì)周?chē)Ｑ蟓h(huán)境的影響尚未被詳細(xì)研究。英國(guó)伯明翰大學(xué)的塞巴斯蒂安·瓦特（Sebastian Watt）博士和國(guó)際團(tuán)隊(duì)將前往智利南部，研究查伊滕火山噴發(fā)對(duì)海洋的影響。他們的研究將揭示火山活動(dòng)如何影響海洋以及大規(guī)模噴發(fā)后的生態(tài)恢復(fù)情況，同時(shí)探討冰川形成和退縮如何影響火山噴發(fā)。研究成果將深化對(duì)火山活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)影響的認(rèn)識(shí)，并為應(yīng)對(duì)大型噴發(fā)提供參考。

深海幽暗，棲息著無(wú)數(shù)適應(yīng)極端環(huán)境的奇異生物。2024年7月，在前往納斯卡公海探險(xiǎn)的途中，科研人員在智利海岸附近觀察到了一只漂亮的鮟鱇魚(yú)。這種魚(yú)類(lèi)身形矯健，善于隱蔽。圖源：Schmidt Ocean（2024年7月發(fā)布）

智利沿海地區(qū)地質(zhì)活動(dòng)頻繁，納斯卡板塊（Nazca Plate）在南美板塊（South American Plate）下俯沖，形成了秘魯-智利俯沖帶。該區(qū)域的深海環(huán)境，如熱泉、甲烷滲漏和海底峽谷，一直未被充分探索。美國(guó)波士頓大學(xué)的杰弗里·馬洛（Jeffrey Marlow）博士、葡萄牙阿維羅大學(xué)的帕特里西亞·埃斯凱特（Patricia Esquete）博士和智利瓦爾帕萊索大學(xué)的尤洛吉奧·索托（Eulogio Soto）博士將組成跨學(xué)科國(guó)際團(tuán)隊(duì)，致力于繪制和特征描述智利沿海的深海生態(tài)系統(tǒng)。他們希望通過(guò)這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)新的生態(tài)系統(tǒng)和生物物種，并為區(qū)域海洋保護(hù)和資源管理提供數(shù)據(jù)支持。

圖源：施密特海洋研究所（Schmidt Ocean Institute）

上圖：在納斯卡公海探險(xiǎn)期間，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一片壯觀的珊瑚花園。此次探險(xiǎn)旨在對(duì)海底山脈的生物多樣性和海洋學(xué)條件進(jìn)行詳細(xì)記錄，為建立公海海洋保護(hù)區(qū)提供科學(xué)依據(jù)。圖源：Schmidt Ocean（2024年8月發(fā)布）

【編后按】

對(duì)我國(guó)全球海洋治理有何借鑒意義？

讀而思

思考題·舉一反三

Q1、施密特海洋研究所的“R/V Falkor”船上研究機(jī)會(huì)的免費(fèi)提供模式，是否會(huì)對(duì)全球海洋科學(xué)研究的公平性和機(jī)會(huì)平等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響？在全球范圍內(nèi)推動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)和研究成果公開(kāi)共享的過(guò)程中，如何平衡知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與科學(xué)數(shù)據(jù)的開(kāi)放獲取之間的關(guān)系？

Q2、本文提到，“Seefalke”號(hào)之前是一個(gè)海岸警衛(wèi)船，后來(lái)?yè)u身一變成了海洋科學(xué)研究船。如何通過(guò)有效的船只改裝和設(shè)備升級(jí)，來(lái)提升全球海洋研究的水平？如何促進(jìn)海洋科學(xué)研究的全球合作？

Q3、施密特海洋研究所致力于海洋科學(xué)的深入探索和數(shù)據(jù)公開(kāi)，這有助于全球了解海洋環(huán)境及其生態(tài)系統(tǒng)。然而，隨著深海采礦技術(shù)的發(fā)展，如何確保在進(jìn)行深海采礦活動(dòng)時(shí)不對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞？在這一過(guò)程中，科學(xué)研究和資源開(kāi)發(fā)之間的利益如何平衡？如何利用這些開(kāi)放的數(shù)據(jù)來(lái)制定更加科學(xué)的海洋資源管理政策，尤其是在面臨深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的壓力時(shí)？數(shù)據(jù)開(kāi)放和透明度如何有效支持可持續(xù)管理和保護(hù)海洋環(huán)境的決策？

Q4、上文提到，施密特海洋研究所的計(jì)劃涵蓋了深海海山和氧氣最低區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域。這些區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)受環(huán)境變化的影響較大。那么，深海海山和氧氣最低區(qū)的科學(xué)考察如何促進(jìn)對(duì)全球海洋生態(tài)系統(tǒng)變化的理解？換句話(huà)說(shuō)，科學(xué)考察如何幫助普通公眾理解這些變化對(duì)全球海洋生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響（特別是在氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的雙重壓力下）？這些研究結(jié)果如何應(yīng)用于全球海洋保護(hù)和資源管理？

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THE END

素材來(lái)源 | Schmidt Ocean

編譯 | 王芊佳

編輯 | 海潮君

假期值班排版 | 盧曉雨

【參考資料】
https://schmidtocean.org/https://schmidtocean.org/about/strategic-focus-areas/https://schmidtocean.org/technology/data-management/https://en.wikipedia.org/wiki/RV_Falkorhttps://www.vesselfinder.com/de/vessels/details/7928677https://schmidtocean.org/technology/live-from-rv-falkor/

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