海洋仪器行业在本周继续保持活跃：声学与水下感知领域接连出现方法级突破，国产深海装备在科考与出海两端同时发力，资本也向海洋智能装备方向持续加码。本期「深蓝瞭望」梳理10月11日至13日的行业动态。 美国科考船持续深潜，声呐厂商瞄准无人平台 美国国家海洋与大气管理局（NOAA）「Okeanos Explorer」号调查船正在美属萨摩亚周边海域执行本年度第二阶段深海测绘航次，利用潜水器与先进的测绘传感器对深海底质进行绘图与表征，作业画面每天对外实时直播，所获数据全部公开，为海底关键矿产评估与海洋管理提供基础资料。 图1. NOAA「Okeanos Explorer」号调查船在美属萨摩亚海域航次中的后甲板作业场景（图源：NOAA Ocean Exploration，公有领域） 产品端，美国Klein Marine Systems日前发布面向无人潜航器（UUV）的MANTIS UUV多通道侧扫声呐：电子单元直接嵌入换能器阵列，显著压缩体积与功耗；动态聚焦、多次观测处理与自适应波束形成等技术保证不同航速、不同量程下成像质量稳定，并支持机载实时处理与以太网接口，直接服务于水下载具的自主探测与AI辅助解译需求。传感器「为无人平台原生设计」正成为海底成像设备的新趋势。 图2. NOAA威斯康星沉船海岸国家海洋保护区航次中进行的新技术海上测试，画面中为正在布放的小型无人艇（图源：NOAA，公有领域） 声学感知一周三突破，从识别走向成像与对接 中科院声学研究所研究团队提出节律感知时-频增强方法（RASTE），利用注意力机制自动筛选优质频带，从船舶辐射噪声中提取轴频、叶频特征，在公开数据集上将水下目标识别精度提升至80.78%，加入脉冲干扰后仍保持78.15%，优于传统DEMON处理与深度基线模型，为被动声呐目标识别提供了兼具物理机理与抗干扰能力的新路径。 南京大学物理学院梁彬、程建春课题组则把「人工材料+人工智能」结合起来：无序人工材料把分散在空间中的目标信息编码到频率维度，单一传感器、单次测量即可完成实时高精度声学成像，突破了传统声学相控阵「小型化」与「实时性」难以兼顾的瓶颈，在水下目标探测等场景具有应用潜力。 此外，中科院西安光机所团队提出物理引导与几何约束融合的水下光信标检测定位框架（PGF-ULB），让自主水下航行器（AUV）在浑浊、光照多变的真实水体中也能稳定识别对接信标，为AUV长航时观测与设施巡检中的自主返回对接提供感知支撑。 「梦想」号南海试钻成功，深海钻探能力跃上新台阶 我国新一代大洋钻探船「梦想」号近日完成南海大洋钻探试钻任务返回广州：在南海深海海盆约4100米水深海域，使用自主研发的回转取心钻具成功钻获4.27米玄武岩岩心，本航次最大完钻深度达4929.17米、最大进尺864.77米，刷新我国自主实施最大作业水深钻探纪录，使我国成为继美国、日本之后全球第三个利用钻探船钻获深海洋盆硬岩样品的国家。航次中还首次开展船载深海ROV长时间高强度协同作业，2台ROV在4000米水下累计作业超358小时、单次连续最长103小时，作业能力达到国际先进水平。 图3. 无人遥控潜水器（ROV）「Deep Discoverer」在深海对海底目标进行光学探测（图源：NOAA Ocean Exploration，公有领域） 资本继续加码：AI航运与船舶智能通导获天使轮支持 南京海兰轻舟智能科技有限公司近日完成数千万元天使轮融资，由百联挚高资本管理的南京六合经开产业投资基金独家投资。该公司成立于2025年，聚焦「AI赋能航运」，产品覆盖固态雷达、AI控制器与智能导航系统等船舶智能通导设备，并推进内河航运自动驾驶试点；初代产品已投入商业化应用，第二代产品与自动驾驶航线计划年内在长三角特定航段试点。 中国特种水下机器人亮相欧洲展会 在英国沃里克郡举行的第18届国际非开挖技术展览会上，深圳前海运通水务自主研发的管道检测水下机器人「浑水探测者2号」受到关注。该设备将剖面声呐、前视声呐与高清摄像集成于一体，在高浊度、弱光照的地下管网中依靠声呐获取管道轮廓，具备光学条件时再补拍表观细节，配合无轴推进器与姿态保持算法解决受限空间内的缠绕与抗流难题，采集数据实时接入AI判读平台，自动生成管道三维点云模型与「体检报告」。声光协同的「中国方案」开始进入欧洲水务与管道检测市场。 区域向海经济与近期会议 区域层面，广西「十五五」海洋经济发展规划等政策文件已经出台，今年上半年全区海洋生产总值1377亿元、同比增长6.8%，平陆运河于9月16日建成通航后向海产业布局进一步提速；自治区级以上涉海科创平台已达34个。 会议方面：中国测绘学会海洋测绘专业委员会第三届青年学术研讨会将于10月23日至25日在大连召开，主题为「智探深海 数绘新域」，设海洋大地测量与导航定位、海底地形地貌与环境感知、海洋遥感与GIS三个分论坛；2026中国海洋经济博览会海洋能源大会定档10月22日至24日在深圳国际会展中心举行，聚焦海洋能源装备智能化、模块化与国产化升级。 本期要点速览（图表制作：青岛水德科技有限公司） 结语 从声呐与成像的方法突破，到钻探船与ROV的实战检验，再到资本与政策端的持续投入，海洋仪器与海洋装备产业链的各个环节都在向「智能化、国产化、无人化」靠拢。对仪器厂商而言，无人平台原生设计与极端环境可靠性，正成为下一阶段竞争的关键词。 青岛水德科技有限公司将持续跟踪全球海洋仪器行业动态。（内容仅供参考）

海洋仪器行业近期进入新一轮活跃期：国际厂商密集发布新品并收获批量订单，无人系统从演示验证走向规模化采购，海洋观测基础设施建设获得多国资金投入；国内方面，深海装备国产化与出海步伐加快，海洋经济顶层政策进一步明确。青岛水德科技有限公司将持续跟踪行业动态，为国内用户引进与对接国际先进的海洋观测装备。 图1. 海洋观测浮标：全球海洋观测网的“哨兵”（图源：NOAA太平洋海洋环境实验室，公有领域） 一、AI加速融入海洋装备，“自主运行”成为竞争主线 挪威Kongsberg在ONS 2026展会上发布Aegir SSA水下态势感知声呐家族，面向港口、关键海上基础设施的水下持续安防需求，部署形态覆盖无人艇、浮标与固定平台，其“AI虚拟声呐操作员”可实现无人值守运行，发布前已联合Fugro在奥斯陆峡湾试验场的SEAWATCH浮标上完成实测。同期，学术界亦有进展：发表于《Scientific Reports》的研究将多智能体强化学习用于水下声学传感网络路由，同时改善数据投递率、时延与网络寿命三项指标，为长期锚系观测网的低功耗组网提供了新思路。此外，葡萄牙OceanScan MST的轻型AUV完成了与Subnero水声调制解调器的原生集成，已在新加坡高噪声海域稳定运行一年以上。 二、海上无人系统进入批量采购与实战化阶段 美国海军宣布向三家船企订购30艘中型无人水面艇（MUSV），平均单价约4000万美元、总投入约12亿美元，首批计划2027财年内交付；法国Exail为印尼海军建造的无人反水雷综合系统（含4艘Inspector 90无人艇与灭雷机器人）开始生产；Teledyne的Gavia无人水下航行器在AUKUS多国联演中完成新型声学智能模块测试。民用方向，太阳能微型无人艇被用于海上边境持续监视，帆动力无人帆船搭载水听器组成低成本“声学警戒线”。无人平台正在成为海洋感知的新型载体，对传感器的小型化、低功耗与模块化集成提出了更高要求。 图2. NOAA渔业局用于渔业资源调查的无人帆船船队：无人平台正从试验走向规模化业务化应用（图源：NOAA Fisheries，公有领域） 三、海洋观测基础设施获多国资金加持 在纽约联合国大会期间，欧盟与加拿大牵头发起OceanEye国际海洋观测联盟，31个成员已动员约2.2亿欧元，用于维护全球海洋观测平台、填补关键海域数据空白。观测网的密集建设，将直接带动浮标、剖面观测设备、水声通信与各类传感器需求。 图3. 风能与太阳能驱动的无人帆船可在海上长期自主航行，正成为全球海洋观测的新兴平台（图源：NOAA Fisheries，公有领域） 四、中国深海装备：从国产替代走向批量出海 我国深海装备本阶段成果密集：搭载“蛟龙”号的“深海一号”船从厦门起航，首次赴南太平洋执行中国大洋100航次第二航段科考（预计91天），中国载人深潜实现全球主要大洋海区作业全覆盖；国内首批量产的4500米级重型工作级深海机器人（上万个零部件全国产化）启航赴南海开展长周期连续作业海试；广州企业新签8台工作级ROV出口订单，合同总额3亿元；第16次北冰洋考察建成以国产装备为主的北极无人值守立体观测网，国产浮标装备率超过90%。 资本层面，海洋具身智能赛道热度显著升温，多家水下机器人企业在近三个月内连续完成多轮融资，商业化场景集中于海上油气设施巡检与海底基础设施运维。 五、政策明确“十五五”方向，试验场与蓝色金融利好装备产业 国新办“十五五”系列发布会披露：预计到2030年全国海洋生产总值突破13万亿元，海上风电装机实现翻番，海洋生物医药产业增加值突破1300亿元；自然资源部正加快建设四个国家海洋综合试验场，支撑海洋新型装备研发与迭代。广东省发布全国首份蓝色产业金融团体标准，首批23个项目签约、授信210亿元，为海洋装备企业拓宽了融资通道。 图4. 本期行业要点速览（图表制作：青岛水德科技有限公司，数据来自公开报道） 六、10月下旬学术会议密集，关注深海技术与智慧海洋 第15届国际水下技术学会（SUT）技术会议将于10月23—26日在南京召开，主题为“海洋资源开发及深海装备”；2026前沿科学创新大会10月23—25日在厦门举行，聚焦海洋负排放科学；2026大湾区科学论坛海洋科学分论坛10月31日在广州南沙召开，主题“深海探索与智慧海洋”。此外，我国团队首次在2026 IEEE海洋计量国际研讨会（MetroSea）联合主持专题论坛，海洋动力装备计量体系的国际话语权持续提升。 结语 综合来看，“AI自主运行、无人平台规模化、观测网大建设、国产装备出海”是本阶段海洋仪器行业的四条主线。青岛水德科技有限公司作为国际高端海洋仪器服务商，将持续关注全球技术演进，为国内海洋科研与工程用户提供选型咨询、技术支持与全流程服务保障。 信息来源：Ocean Economist、Naval News、Hydro International、Ocean Science & Technology、新华社、科技日报、贝壳财经、广东省市场监督管理局等公开渠道；本文为行业信息综述，内容仅供参考。

2024年9月23日，在美国纽约举行的联合国大会第79届会议上，一份具有里程碑意义的《浮游生物宣言》（Plankton Manifesto）重磅发布。该宣言作为一项全球性倡议，着重强调浮游生物可在应对全球三大危机——气候变化、生物多样性丧失和环境污染——中扮演关键角色，旨在让人们正确认识浮游生物所发挥的重要作用，给予更多关注，同时呼吁通过国际合作大力推动对浮游生物的深入研究，以支持全球海洋的可持续发展。《浮游生物宣言》中英文版封面（2024年9月23日发布）厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室（以下简称“实验室”）戴民汉教授、林昕副教授，地球科学与技术学部战略发展协调专员王贵华博士受邀参与了这份文件的起草和编撰，并同步将其翻译成中文，积极推动该宣言的全球发布，展示了实验室在国际前沿科学工作中的贡献。这份宣言由联合国全球契约组织（United Nations Global Compact, UNGC）的海洋管理联盟（Ocean Stewardship Coalition）发起，由全球学术界、产业界、政府及国际组织的三十位专家共同撰写，得到了联合国秘书长海洋事务特使彼得·汤姆森（Peter Thomson）等的认可。宣言倡导采用“基于浮游生物的解决方案”造福人类和环境，借助DNA测序、生物信息学、卫星监测、AI辅助图像分析等前沿技术，加强对浮游生物的理解和管理。最原始的浮游生物在地球上已存在超过35亿年，它们不仅是海洋生态系统的基础，也是我们应对气候变化和污染的关键角色。浮游生物每年产生大量氧气，吸收大量碳，净化水体，并循环利用环境中的营养物质；作为海洋食物网的基础，它们间接支持全球超过12%人口的生计，包括渔业和水产养殖；它们在淡水中的生长也影响着数以百万计人群的饮用水供应。然而，由于其微观特性（大多只能在显微镜下被看到），人类普遍缺乏对浮游生物的科学认识和理解。此次宣言的发布不但有利于推动全球对浮游生物保护和研究，还呼吁加大对浮游生物监测与研究的资金支持，强化浮游生物数据和理论认知在环境决策中的应用。此外，该宣言敦促在国际气候和生物多样性讨论中纳入浮游生物，后续还将在气候变化大会（COP29）、生物多样性大会（COP16）以及联合国海洋大会（UNOC）等重要的全球环境会议上寻求更多关注和支持。全球《浮游生物宣言》部分内容（原文下载见文末）为进一步宣传该宣言，联合国全球契约组织海洋管理联盟倡议于2024年9月25日全球直播了《浮游生物宣言》推介专场。林昕代表我实验室参与团队详细介绍了浮游生物在全球碳循环、生态系统服务功能等方面的重要作用。戴民汉进一步表示，“浮游生物是海洋生态系统的重要组成部分，对全球碳循环及气候变化有着深远的影响，同时还与全球海洋生物多样性、蓝色食品及其可持续发展密切相关。通过这次国际合作，我们期望能吸引更多科学家关注并研究这一领域。”《浮游生物宣言》全球推介专场联合国秘书长海洋事务特使彼得·汤姆森视频致辞林昕副教授在推介会上发言实验室科学家在此次全球《浮游生物宣言》制定与发布中所展现出的领导力，体现了我实验室在国际海洋前沿研究领域影响力，对推动全球海洋健康倡议作出了积极贡献，为全球海洋管理及其可持续发展提供了重要支持。延伸阅读联合国全球契约组织United Nations Global Compact, UNGC联合国全球契约组织旨在通过坚持十项原则及那些能够推动变革的、有担当的企业和生态系统实现联合国可持续发展目标，加速和扩大企业的全球集体影响。秉持“全球契约，联合企业，创造更美好世界”的理念，全球契约组织拥有超过20,000家参与公司、5个区域中心、覆盖78个国家的62个国家网络，以及在其他20个国家网络的15个国家协调员，是全球最大的企业可持续发展组织。海洋管理联盟Ocean Stewardship Coalition联合国全球契约组织下设海洋管理联盟。自成立以来，海洋管理联盟汇聚海洋相关行业、政府、联合国组织、学术机构和金融界，致力于实现良好管理的海洋和可持续的海洋经济。该联盟通过让私营部门参与政策过程、共同制定基于十项原则的海洋业务指导方针，设定和实现以科学为基础的海洋气候行动目标，并帮助创建促进蓝色金融和投资扩大的有利环境以动员私营部门。撰文：王贵华 林 昕供图：林 昕编辑：施 薇 王冠菲排版：王冠菲 陈 蕾审核：戴民汉 张 瑶文章转自公众号：近海海洋环境科学国家重点实验室原文链接：MEL科学家作为核心成员参与编写《浮游生物宣言》

为进一步推动极地科学与技术发展，展示我国极地考察40年学术成果，8月10日由中国极地研究中心（中国极地研究所）和中国海洋学会联合主办，太原理工大学和山西省能源互联网研究院共同承办的“2024中国极地科学学术年会”在山西太原正式开幕。青岛道万科技有限公司应邀参加此次年会，并在会议现场展示了道万自主研发生产的高精度温盐深仪等系列产品。本届年会以“认识极地，保护极地，利用极地，推动构建人类命运共同体”为主题，来自全国人大环境与资源保护委员会、山西省人民政府、中国海洋学会、中国大洋矿产资源研究开发协会、自然资源部相关单位，参与极地考察的全国各高校、研究院所的千余名代表参加了会议。年会开幕式上，《南极清洁能源利用技术十二年发展纲要》（简称“发展纲要”）正式发布。《发展纲要》立足国家极地战略重大需求，为南极清洁能源装备、系统、运维等关键技术研发提供方向指导，建立健全南极能源清洁利用技术体系，为我国率先建成世界领先的南极科学考察清洁能源供给系统奠定了坚实的基础。青岛道万科技有限公司在会议中展示的高精度温盐深仪、温盐仪、温深仪、压力仪及温度仪等系列产品受到了与会人员的广泛关注。道万专注于高精度温盐深仪的自主技术研发、产品制造和技术服务，尤其是适用于极端水体环境(深海、极地)的产品的研发生产。温盐深仪作为海洋调查和研究中最关键和最基本的测量仪器,可用于测量电导率、温度和压力（深度），并能通过软件转换出盐度、密度和声速等数据。前期给客户提供的温盐深仪等设备在极地环境使用中性能可靠、数据稳定，为科研工作者提供了有力的支撑。道万的初心是“做中国人自己的高精度温盐深仪”。成立以来，道万坚持以“关键技术自主可控”为发展原则，通过持续不断的自主研发，先后攻克多项“卡脖子”技术，获得30余项专利，逐步掌握了高精度温盐深仪的全部核心技术。从传感器到水密连接器，从测量电路到传感器标定系统，全部国内采购或者自主研发生产，填补了国内温盐深仪技术的空白，实现了高精度温盐深仪的国产化替代。在公司全体同仁的共同努力下，道万必将打破国外垄断，创立民族品牌，让世界爱上中国品牌的海洋仪器!展望未来，道万温盐深仪将继续在极地环境中发挥其重要作用，同时也将不断探索新的应用领域和技术突破，为极地海洋环境保护和可持续利用贡献中国智慧和力量！极地海洋研究，道万与您同行！道万温盐深仪向您奔赴而来，去往星辰大海！

引入塑料制品无处不在，已经深入人类生活的各个角落。塑料涉及到我们的衣食住行，支撑和改变着我们的生活。然而，塑料是一把“双刃剑”。不可降解的塑料被丢弃到环境中，对生态和人类健康造成了巨大的危害。研究背景目前，关于微塑料的研究聚焦于海洋生态系统，海洋环境被认为是塑料碎片的最终垃圾箱，淡水生态系统就被忽略了，但是塑料碎片也同样广泛存在于淡水生态系统中，特别是湖泊和水库，在淡水生态系统中可能会以类似于或高于海洋系统的速度积累塑料，但目前缺乏全面和可比的数据，对塑料的分布进行严格评估。本文就通过开展一项全球合作研究来解决这些基础研究的空白，该研究旨在：（1）评估淡水湖泊和水库表层水中塑料碎片的发生和丰度（2）确定与塑料碎片发生相关的自然和人为因素研究地点本文以分布在两半球的23个国家的38个湖泊和水库为采样地。采样地点代表了各种各样的属性的湖泊表面积：0.04-32600km2（中位数= 19.50km2），平均深度：0.5-580m（中位数= 9.7m），蓄水量：1.8 × 10−5至1.9 × 104km3（中位数= 0.18km3）营养状态：（超贫营养3;贫营养10;中营养12;富营养11;和重度富营养2）。研究方法标准化收集塑料碎片样本：使用水平网拖网从船上左舷放网收集的。在无风浪条件下，在主湖出口附近的水层区进行取样，以尽量减少取样时未知部分的风险（汹涌的水流可能会使渔网升到水面以上或以下）。拖网断面的方向垂直于水流方向，船速保持在1.0-1.5米每秒左右。每次拖网至少过滤50m3的水，并记录GPS轨迹以估计过滤的确切体积。研究结果图1：38个湖泊和水库中塑料的浓度和特征。a、塑料在38个湖泊和水库的分布和浓度。b，箱形图显示38个湖泊和水库中塑料(颗粒/m3)的浓度。c，饼状图，显示了所分析的所有塑料颗粒不同形状和相对颜色的百分比丰度。d，不同颗粒形状的宽度分布。e，所有塑料颗粒的聚合物组成分析所有38个湖泊都出现了塑料碎片,塑料的浓度跨越了4个数量级(图1a,1b)；超过90%的塑料颗粒形状类别为纤维(49.5%)和碎片(41.0%) ；最常见的颜色是黑色(30%)，其次是透明(24%)，蓝色(18%)和白色(13%)。其余颜色的丰度较低(<5%) (图1c) ；所有地点的大多数塑料被归类为微塑料(<5mm，93.8%) (图1d) 。聚酯、聚丙烯和聚乙烯构成了鉴定的大多数聚合物，平均百分比为30.4±3.3%，20.3±2.9%和15.7±2.9% (图1 e)。图2：基于发现的塑料碎片特征的湖泊集群。聚类图显示了研究中包括的不同湖泊，根据塑料形状、颜色和聚合物成分的出现百分比进行划分在相对较小的表面积、体积、深度和海岸线长度的湖泊中，纤维的百分比较高，主要是黑色或蓝色，由聚酯组成。在海岸线较宽的大型深湖中，塑料特征以碎片为主，以透明白色为主，聚合物成分为聚丙烯和聚乙烯。图3：塑料浓度和特征与环境和人为驱动因素的关系。a，基于研究湖泊中塑料浓度的回归树分析结果，有三个终端节点。b，湖泊中塑料浓度，塑料特征以及环境和人为驱动因素之间的冗余分析(RDA)人口密度和湖泊表面积是塑料特征最重要的预测因子，交叉验证相对误差最小的树有两个分叉和三个终端节点（图3a）；高塑料浓度湖泊分为两类：第一组的特点是污水处理厂数量多，表面积、深度、体积和海岸线长度大，碎片丰度高。第二组的特点是人类影响大(人类足迹、人口密度和城市土地覆盖)和纤维丰度高；塑料浓度较低(<1颗粒/m3)的地点与测量的人为变量呈负相关，与耕地的存在呈弱相关，而耕地的存在与城市土地覆盖和人口密度呈负相关（图3b）研究结论与展望两种类型的湖泊特别容易受到塑料污染:(1) 高度城市化和人口密集地区的湖泊;(2)表面积大的湖泊，这些湖泊的表面塑料碎片浓度高，这是由于它们的排水面积增大和滞留时间长。淡水生态系统中的塑料浓度可能高于海洋生态系统，这巩固了湖泊作为全球“塑料循环”关键组成部分的相关性。因此，优化管理政策以减轻上游淡水湖的塑料污染对于防止塑料进入水道并最终进入海洋系统至关重要。即使在没有受到直接人为影响的偏远湖泊中，微塑料也会出现，并给这些湖泊和生活在其中的生物增加了新的压力。此外，塑料可以超越水圈，通过与大气、生物圈和岩石圈相互作用，影响生物地球化学循环，这些众多和潜在的协同效应机制仍需了解。汇报人：吴博文、李长稳参考文献：Nava V, Chandra S, Aherne J, et al. Plastic debris in lakes and Reservoirs: 7969[J]. Nature, 2023, 619(7969): 317–322文章转自：公众号“海洋与生命”原文链接：Nature | 湖库中的塑料碎片

北京时间12月7日凌晨，厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室、海洋与地球学院王为磊教授联合国内外研究人员在海洋生物碳泵研究领域取得最新进展。相关成果以“Biological carbon pump estimate based on multidecadal hydrographic data”为题发表于国际顶尖期刊Nature。该研究利用自主研发的逆向反演模式，推演出全球尺度海洋生物碳泵的分布格局，揭示了平流+扩散输出（包括混合层泵、潜沉泵和溶解有机碳扩散输出等）在全球生物碳泵及深层海洋碳收支中的重要作用，为全球变化背景下海洋碳汇的估算提供了重要参考。（点击文末“查看原文”即可查看原文章中论文链接）Nature还将择期发表F. Primeau和王为磊教授受邀撰写的研究简报“Oceans can capture more carbon dioxide than previously thought”，该简报为对正文的科普性介绍。论文内容的可视化展示研究背景海洋生物泵通过将有机碳从表层输出到中深层海洋，实现对大气二氧化碳的长时间封存，是海洋碳汇过程的重要组成部分。然而，海洋生物碳泵涉及多个复杂过程，且多难以观测和量化。目前，对海洋生物碳泵的直接观测主要利用沉积物采集器，数据极为稀少，而基于地球系统模式和卫星观测的估算则存在较大分歧（5-12 Pg C yr−1）。因此，对海洋生物碳泵的准确估量是目前气候科学及地球科学研究所面临的重大挑战。研究方法和创新点本研究基于自主研发的海洋生物地球化学逆向反演模式，通过将海洋碳、磷和氧元素的循环进行整合，建立了生物碳泵以及营养盐等参数（包括溶解无机磷DIP、溶解无机碳DIC、总碱度ALK、氧气O2和溶解有机碳DOC）的反演关系（图1）。主要的创新点在于，由水文参数的分布反推生物泵通量，避免了对海洋生物碳泵具体过程的直接模拟。这是由于当前对生物泵具体过程的认知不足且观测数据少，易造成过度参数化和对同一过程的重复计算。而反推生物碳泵通量的理论支撑为：无论有机碳以何种路径输出，它必然影响水文参数的分布，如果能准确模拟上述水文参数，便可以反推有总有机碳通量。研究亮点亮点1.对海洋生物碳泵全球分布格局的可靠评估本研究根据有机物的输出形式将生物碳泵分为平流+扩散碳输出和非平流扩散输出（包括沉降颗粒有机碳（POC）重力泵、浮游动物迁徙泵等具有显著垂向输送作用的过程）。其中，非平流扩散输出在模式真光层的全球通量为10.63±0.14 Pg C yr−1（图2a）；平流+扩散导致的半活性和活性DOC全球输出通量为1.67±0.02和2.70±1.04 Pg C yr−1（图2b, c）。全路径的总有机碳（TOC）输出在模式真光层的通量为15.00±1.12 Pg C yr−1（图2d）（归一化到100 m后为10.64±0.80 Pg C yr-1）。以上估算结果得到现场观测数据的有力验证。反演模式模拟的非平流扩散碳输出结果与时间序列站由沉积物捕获器得到的POC通量高度吻合（图3a-d）。模式中全路径总碳的输出也与净群落生产力（相当于总有机碳输出）在海盆尺度上的分布高度一致（图3e, f）。亮点2.揭示平流+扩散对有机碳输出的重要影响传统上，平流+扩散对碳输出的贡献是通过POC通量按经验系数来推算。然而，在时间序列站的研究发现POC输出只占净群落生产力的一小部分。本研究发现，平流+扩散输出在部分区域的贡献率可高于50%（图 2e）。这些区域主要分布在中高纬度海洋，如亚热带的北大西洋和南大西洋、高纬度的北大西洋和南大洋辐合带。研究还发现，如果考虑全路径碳输出，大洋中总碳输出可以满足中深层海洋呼吸作用的碳需求。亮点3.首次提出海洋生物碳泵的时间域分布本研究进一步从碳在海洋中的滞留时间角度，提供了光合作用生成的有机碳和由生物碳泵产生的再生DIC储量对停留时间（τ）的分布函数（图 4a），首次为生物碳泵提供了时间域视角。当τ>3个月, 1年（图 4 绿色区域）和3年时，有机碳总产率分别为11.09±1.02，8.25±0.30，和6.30±0.09 Pg C yr−1。总有机碳通量主要由停留时间较短的部分主导，表明大部分有机物生产在海洋中快速循环，并不会显著影响再生 DIC 的储库（图4b）。亮点4.为全球变化背景下海洋生物碳泵的潜在变化提供参考研究发现，指征POC衰减速率的马丁曲线指数b值与海表温度的线性相关（图5a）。可能的原因包括较高的温度促进再矿化和增强水体层化等机制，而温度随纬度的梯度分布可以作为各过程的综合指征物（proxy）。如果假定这一温度依赖性在未来仍然存在，基于2099年RCP 8.5排放情景下的海洋温度变化，预期全球变暖将导致有机物表层循环增强（图5b中参数b值的增加），使更多的碳留在上层海洋和大气中。研究团队王为磊教授为该论文的第一及通讯作者，美国加州大学欧文分校François W. Primeau教授为共同通讯作者。美国加州大学欧文分校符伟伟（现复旦大学）和刘谊（现普林斯顿大学）博士、法国LEMAR海洋环境科学实验室Frédéric A. C. Le Moigne研究员、美国新罕布什尔大学Robert T. Letscher教授以及厦门大学汤锦铭博士研究生作为共同作者一起参与了本研究。【作者简介】王为磊教授长期致力于海洋生物地球化学研究，在海洋逆模式开发和海洋数据挖掘这一前沿领域取得了若干突破性进展。近5年研究成果以第一或通讯作者发表在Nature（2篇）、Nature Communications、JGR-Biogeosciences、Biogeosciences等期刊。文/图：汤锦铭、陈蕾、王为磊编辑：朱佳、苏颖审核：修鹏、刘志宇排版：李秋凝责编：张火火、曾浣浣厦门大学党委宣传部出品文章来源：公众号“近海海洋环境科学国家重点实验室”查看原文：王为磊教授Nature再发文｜揭示全球海洋生物碳泵分布格局