企业新闻
水德仪器在夏威夷世界海洋观测大会(OceanOBS'19)
访问数量:613发布时间:2019-09-23

2019年9月16-20日,在美国檀香山夏威夷会议中心成功举办了“第三届世界海洋观测大会(OceanOBS'19)”。来自全球1500多名海洋研究领域的科学家、政府人员以及投身海洋观测事业的企业界人士参加了此次盛会。这次共有2480位代表向大会提交了128份白皮书。OceanOBS'19主要围绕如何满足未来客户需求、改进产品在全球的交付、提供先进的技术和服务,平衡世界各地的需求、能力和知识。实现这些成果将在未来十年建立一个更加完善的全球海洋观测系统。

联合国海洋特使皮特·汤姆斯(Peter Thomson),中国女子帆船环球航海第一人宋坤(Vicky Song),世界航海家丹尼斯·卡菲丽(Denise Dee Caffari),联合国教科文组织政府间海洋学委员会阿尔伯特·菲舍尔(Albert Fischer),德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心物理海洋室主任马丁·维斯贝克(Martin Visbeck)等知名人士在OceanOBS'19会议上致辞。

德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心物理海洋室主任Martin Visbeck

世界航海家Dee Caffari,中国女子帆船环球航海第一人宋坤

联合国海洋事务特使Peter Thomson

联合国教科文组织政府间海洋学委员会Albert Fischer

 

OceanOBS历史:

1999年,为了研究气候变化和人类活动对海洋环境的影响,气候海洋观测小组(OOPC)和世界气候研究计划中的CLIVAR上层海洋研究小组(UOP)在法国圣拉斐尔联合召开了“第一届世界海洋观测大会(OCEANOBS'99)”,参会人数300人,共收到了43份白皮书。会议的主要任务是确定实现气候变化和可预测性计划(CLIVAR) 、全球海洋观测系统(GOOS)和气候观测系统(GCOS)相关目标所需的最佳测量组合。虽然重点是气候,但也适当考虑到实际海洋学和海洋预报方面的相关物理观测。

 

2009年,第二届世界海洋观测大会(OceanOBS'09)在意大利威尼斯举办。600多名科学家汇聚一堂,建立了一个共同的远景,提供关于海洋环境日常的和持续的全球信息,以满足社会对描述、理解和预测海洋变化、天气、季节性至年代际气候变异、气候变化、海洋生物资源的可持续管理以及长期趋势评估的需求。此次会议共收到了99份白皮书。

 

OceanOBS已经成为全球最大、最具影响力的海洋观测会议。

 

作为中国海洋仪器行业的后起之秀,水德仪器总经理张国豪先生有幸参加OceanOBS'19,聆听全球海洋专家“论道海洋观测”。

水德仪器专注海洋生态领域13年,公司的使命是“成为连接世界科技与中国用户的桥梁” 。多年来,水德仪器一直积极参与并赞助海洋领域学术会议、举办仪器培训会和推介会,通过这些专业的会议,与国内海洋科学家保持非常良好的沟通。与此同时,水德一直关注并参加国际和国内仪器展会,紧跟国际海洋观测最前沿的需求和技术发展,逐步与多家全球最具活力和实力的海洋仪器高科技公司建立了长期紧密的合作,为中国海洋科研人员提供最新的科研工具。

 

全球有数十家专业的海洋仪器公司赞助并参加了此次会议。水德仪器是法国HYDROPTIC公司和德国SubCtech公司在中国的独家合作伙伴。HYDROPTIC和SubCtech也携带他们最新的技术和产品亮相此次会议。

 

OceanOBS'19主要围绕七个重要主题展开讨论:

-探索(Discovery)

-生态系统健康与生物多样性(Ecosystem Health & Biodiversity)

-气候变异与变化(Climate Variability & Change)

-水、食物和能源安全(Water Food & Energy Security)

-污染与人类健康(Pollution & Human Health)

-风险与海事安全(Hazards & Maritime Safety)

-蓝色经济(Blue Economy)

 

每个主题中都有很多热点话题受到大家的关注,水德仪器的产品线涵盖海洋观测的多个热点。

 

1、海洋酸化(Ocean Acidification)

二氧化碳分压已经成为海洋监测的常规项目。德国SubCtech公司携其最新走航式二氧化碳分压监测系统(OceanPack)亮相OceanOBS’19。此款OceanPack系统机柜是一个坚固可靠的塑料运输箱,设计紧凑、体积小、携带方便,可以很容易地在小船上安装使用。

张国豪先生与SubCtech公司Stefan先生合影


2、海洋微塑料污染(Marine Mircoplastics Pollution)

海洋微塑料污染在OceanOBS’19上备受关注

 

水德仪器产品产品线涵盖了海洋微塑料研究的大部分环节,水德微塑料系列产品主要包括海水表面微塑料采样器,表层海水微塑料采样器,中、深层水微塑料采样器,海洋微塑料分层采样网,沉积物取样器,微塑料沉积物分离器(MPSS),微塑料扫描分析系统(ZooSCAN)。

 

海水表面微塑料采样网主要有Manta网、Neuston网、Microplastic网,这三款网均由德国HYDRO-BIOS公司设计,Manta网适合在平静的水域中进行采样,Neuston网适用于在宽阔的大洋里使用,而Microplastic网既适合在内陆水域中使用也适合在大洋中使用。

Manta网

 

Neuston网

 

Microplastic网

 

德国SubCtech公司设计的走航式微塑料采样系统,可以在船体航行过程中完成海洋表面微塑料的的采集,采集的微塑料被收集在三个不同孔径的不锈钢滤网之上,并且设备配有流量和压力报警系统,防止微塑料堵塞滤网。

走航式微塑料采样系统OceanPack RACE

 

沃尔沃环球帆船赛-2017/2018赛季-搭载SubCtech微塑料采样器

 

Dee Caffari正在更换SubCtech海洋微塑料采样器过滤板

 

不同孔径的微塑料颗粒过滤板

 

搭载SubCtech海洋微塑料采样器OceanPack RACE系统

安装在沃尔沃环球帆船赛的赛船上,全程稳定工作

 

表层海水微塑料采样器主要有Bongo网、微塑料颗粒泵、浮游生物泵。

Bongo网由德国HYDRO-BIOS公司生产,在一次采样过程中可以完成两种不同目径微塑料的采集。

 

Bongo网

 

微塑料颗粒泵由丹麦KC-Denmark公司生产,耐压深度为40米,可以实现原位定点采样,在一次采样过程中最多可以采集四种不同目径的微塑料,微塑料被收集在了不锈钢滤网之上。

微塑料颗粒泵

微塑料颗粒泵不锈钢滤网

浮游生物泵是由丹麦KC-Denmark公司生产,其耐压深度为150米,可以实现原位在线长时间抽滤水中的浮游生物与微塑料。

中、深层水微塑料采样器为丹麦KC-Denmark公司生产的浮游生物泵,该配置耐压深度可达到6000米,能实现时间序列采样或者压力触发采样。

浮游生物泵150m、6000m

浮游生物泵网底管

对于在一次布放过程中完成不同水层微塑料采样的需求,德国HYDRO-BIOS公司的多联网MultiNet则可以满足,可以完成5个或者9个水层的采样,并且有水平和垂直两种操作模式,其可以搭载温度、盐度、叶绿素、浊度等传感器,在采样的过程中,获得相应的背景参数。

微塑料分层采样网MultiNet

 

沉积物取样器主要有抓斗采泥器、小型箱式采泥器、重型箱式采泥器、柱状采泥器和多通道柱状采泥器,水德仪器为用户提供从浅水到深水的多种开口面积的采泥器。

 

微塑料沉积物分离器(MPSS)是由德国HYDRO-BIOS公司改善了经典的密度分离法而开发出来的。

 

它能够从沉积物样品中可靠的分离出不同生态相关的各种尺寸的塑料粒子,包括大的碎片到小的微型颗粒(S-MPP,<1毫米)。

 

德国HYDRO-BIOS公司MPSS微塑料分离器主要由三个部分组成,完全不锈钢材质,无边水动力法兰几何形状能够使塑料颗粒不受干扰的上升:

(1)不锈钢沉积物容器配有一个转子,保持恒定搅拌样品,从而确保完美发掘出所关注的粒子。伺服电机和转速控制器的组合允许从0到最高20转的区间单独调节搅拌器的旋转速度。

(2)锥形竖管显著的降低了设备的直径,从而提高了收集瓶中的颗粒浓度。

(3)样品腔配备有两个易于观察分离过程的玻璃管。它可以由一个球阀封闭然后从竖管断开。最终产生的小样本量为95毫升,可以通过集成的47毫米过滤器支架进行有效的真空过滤。

 

微塑料沉积物分离器MPSS

 

微塑料扫描分析系统(ZooSCAN)是由法国HYDROPTIC公司、巴黎大学、法国国家科学研究院Villefranche海洋研究所共同打造的,起初其主要用于浮游动物研究,但是近年来由于其可同时大批量扫描颗粒物样品,并且获得丰富的形态学参数,越来越多科学家用其来研究微塑料。针对微塑料,ZooSCAN可以自动计数,记录高分辨率的数字化图像,并统计其二维表面积、直径、磨圆度、体积等形态参数,同时依托EcoTaxa网站包含的数据库可以快速比对,进行建库。

 

微塑料用ZooSCAN扫描结束后,由ZooProcess和EcoTaxa分别以标准化的程序处理原始图像、对不同个体的形态参数进行自动测量和对图像中的微塑料进行自动分类和计数,并且会将统计出的信息以Excel表格形式供使用者使用。

用户可以在EcoTaxa网站搜索感兴趣的微塑料图片及感兴趣的项目、浏览网站上已有的微塑料数据库。

浮游动物(微塑料)扫描分析系统ZooSCAN

 

加州大学Lisa教授运用ZooSCAN对南加州海域微塑料形态学进行研究(见下图),分别得到了海洋微塑料颗粒Feret直径、磨圆度、表面积与数量的关系,她认为小颗粒、磨圆度较高微塑料在此海域中数量占优势,并且通过Feret直径(两点之间最大的距离)与磨圆度(磨圆度越接近于1,其磨圆度越高,越接近于0,磨圆度越差)的关系认为直径越小其磨圆度越高,从而认为小颗粒微塑料在海洋环境中存在了较长时间,并且经过了长时间磨损、破坏作用。

图中表(a、b)表示Feret直径与数量的关系,小颗粒微塑料数量占优势;

表(c、d)表示表面积与数量的关系,表面积较小的微塑料颗粒数量占优势;

表(e、f)表示磨圆度与数量的关系,磨圆度较高的微塑料颗粒数量占优势;

表(g)表示Feret直径与磨圆度的关系,直径越小磨圆度越高。

 

3、海洋生物多样性、大数据(Marine Biodiversity, Big Data)

法国HYDROPTIC公司联合法国巴黎大学和法国国家科学院共同打造的ZooSCAN,在会议上备受关注。全球科学家通过ZooSCAN扫描获取的浮游动物图像,可以在EcoTaxa网站很容易地进行分类、计数以及生物量估算。目前,EcoTaxa服务器上已经有9千多万张浮游动植物图像,而且正在以100多万张/月的速度增加。随着数据的不断积累,EcoTaxa后台也在不断的进行深度学习(Deep Learning),EcoTaxa的识别率会越来越高。

张国豪先生与HYDROPTIC成员合影

Fabien先生讲解ZooSCAN和UVP在海洋生态系统观测中的应用

 

ZooSCAN的主要功能就是对浮游动物样品进行扫描、计数、形态测量、种类鉴定以及生物量估算。整个系统主要包括三大部分:ZooSCAN主机、处理软件Zooprocess及种类鉴定网站EcoTaxa。主机部分主要进行浮游动物样品扫描,将其形成数字化图像;软件Zooprocess以标准化的程序处理原始图片,对原始图片进行自动的提取并测量图片中不同个体的形态学参数,通过对形态学参数的提取与分析,可进一步获得样品的粒径组成、生物学体积等相关信息;此后,可以利用EcoTaxa网站已建立的浮游动物图像培训数据库,针对已扫描的样品图像进行浮游动物的自动识别,获得不同类群浮游动物的数量。

ZooSCAN主机

EcoTaxa网站主界面

EcoTaxa部分功能展示

 

4、BGC-Argo浮标(Biogeochemical Argo Float)

Argo浮标作为全球海洋观测计划中的重要观测技术已经20年了。随着跨学科研究合作越来越深入,搭载温盐深三个传感器的Argo浮标已经无法满足海洋科研人员对海洋生物和海洋化学数据的诉求。近年来搭载更多生化传感器的BGC-Argo逐渐得到了研究人员的关注和使用。与此同时,世界领先的浮游动物和颗粒物水下原位拍照系统(UVP)制造商法国HYDROPTIC公司,专门为水下移动载体开发了一套最新的浮游动物和颗粒物水下原位拍照系统----UVP6-LP。这款UVP体积和重量极小,功耗更低、操作更简单,可以很容易地集成到Argo浮标,水下滑翔器、AUV,ROV等水下载体上,进行水下颗粒物的拍照,获取颗粒物粒径以及数量等信息,结合深度和GPS数据,可以很容易地为科研人员提供颗粒物分布信息,UVP6-LP必将成为研究海洋地球物理化学循环的又一利器。

日本东北大学Toshio Suga介绍Argo计划进展

安装在Argo浮标上的UVP6-LP

UVP5和UVP6-LP

Jerome先生讲解UVP6-LP新功能

为了响应“海洋强国”和“制造强国”两大国家战略,中国首家高精度温盐深仪制造商 “青岛道万科技有限公司”正在开发用于Argo浮标的温盐深仪。

道万公司高精度温盐深仪

 

5、深海摄像机(Deepsea Camera)

越来越多的研究表明,海底生物的种类和数量超乎我们的想象。常规的拖网采样手段,只能采集到一部分底栖生物,而且很多样品会遭到破坏,这对海底生态系统的评估非常不客观。水德仪器和杭州鸥影科技有限公司联合推出带有水下高清摄像机和水下微光摄像机的深海着陆器(Deep Sea Lander),可用于长期观测海底生物活动并记录视频和图像。


斯克里普斯海洋研究所Lisa Levin展示深海生物原位照片

斯克里普斯海洋研究所Lisa Levin展示深海生物原位照片

鸥影公司深海着陆器(Deep Sea Lander)

鸥影公司深海着陆器(Deep Sea Lander)

鸥影公司深海微光摄相机

 

另外,海洋环境DNA监测技术、卫星遥感技术、水下无人移动平台、数据共享、开源软件开发和跨学科合作等也受到了参会人员的密切关注。

 

会议期间,水德仪器总经理张国豪与法国HYDROPTIC公司总经理Jerome先生及家人和德国SubCtech公司Stefan先生共进晚餐,在夏威夷享受美食的同时,也对今后双方更加深入的合作以及市场推广策略进行了探讨。

张国豪先生与Jerome、Stefan、法国LOV实验室Marc、Fabien等共进晚餐

日本厨师表演铁板烧“神功”

OceanOBS'19主办方精心准备了夏威夷特色的晚会,独特的草裙舞成为晚会上必不可少的一个环节。在为海洋观测事业努力奋斗的同时,也让世界各地的科学家近距离体验了来自夏威夷的风土人情。

夏威夷式宴会的特色表演--草裙舞

 

中国积极参与国际海洋观测事务,相继加入了联合国教科文组织政府间海洋学委员会、海洋研究科学委员会、海洋气象委员会、国际海事组织、联合国粮农组织、北太平洋海洋科学组织、太平洋科学技术大会等近20个国际组织,并与几十个国家在海洋事务方面开展了广泛的合作与交流。

青岛海洋科学与技术试点国家实验室主任吴立新院士、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室主任戴民汉院士、自然资源部第二海洋研究所柴扉研究员、国家海洋预报中心于卫东研究员等担任此次会议的联合主席。来自国家海洋环境预报中心、中国科学院海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所、厦门大学和中国海洋大学等单位的多名专家在OceanOBS’19会议上作了精彩报告。

国家海洋环境预报中心于卫东研究员

厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室主任戴民汉院士

自然资源部第二海洋研究所柴扉研究员

中国科学院海洋研究所所长王凡研究员

海洋试点国家实验室学术委员会秘书长潘克厚

青岛海洋科学与技术试点国家实验室主任吴立新院士

来自中国的呼吁:构建人类海洋命运共同体

 

中国科学院院士、海洋试点国家实验室主任、中国海洋大学副校长吴立新围绕大会主题做了题为“构建人类海洋命运共同体——面向变化的地球系统中的中尺度—亚中尺度多学科海洋观测”的主旨报告。他指出,目前海洋观测和预测的一个重要瓶颈,是无法正确的分辨海洋的中尺度—亚中尺度过程,而这些过程对海洋气候变化、生物地球化学循环和海上活动具有重要影响。因此,未来应该围绕海洋中尺度—亚中度过程开展多学科的精细观测,揭示其中的主要物理机制和生物地球化学循环过程,支撑高时空分辨率的模式预测预报系统,服务未来人类发展需求。吴立新表示,“海洋科学是超级科学,需要各领域、各学科、各国家的科学家联合攻关、协同创新研究,希望世界各国科学家能共同联手,共建透明海洋,助力构建海洋命运共同体,为全人类谋福祉。”大会报告引起众多科学家的强烈共鸣,赢得了热烈掌声。

 

中国在全球海洋观测事务中扮演越来越重要的角色,大会提议并决定,下一届世界海洋观测大会(OceanOBS’29)将于2029年在中国青岛举办。

 

水德仪器将不忘初心,牢记使命,砥砺前行,持续为中国海洋事业贡献自己的一份力量!

 

海洋环境观测,水德与您同行!

 

OceanOBS'29,青岛见!