UNESCO发布《2022年海洋状况报告》第一版 - 海洋地球化学分析

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2022年7月1日，联合国教科文组织政府间海洋学委员会（IOC-UNESCO）发布《2022年海洋状况报告》第一版（State of the Ocean Report 2022 Pilot Edition），旨在向全球揭示海洋的现状。报告以IOC牵头的行动或联合行动为基础，围绕联合国“海洋科学促进可持续发展十年”的挑战展开。

挑战1 了解并应对海洋污染

近几十年来，因农业、水产养殖业以及家庭和工业废水而产生的氮（N）和磷（P）迅速增加。氮和磷在促进粮食生产方面发挥着重要作用，目前几乎进入了全球所有水体环境，并刺激水生植物的生长。水生植物的过度生长常导致缺氧环境，在此环境下，有机物残骸消耗氧气的速度快于在氧气含量丰富的表层海洋扩散的速度。

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过去几十年来，低氧事件的暴发频率和累积面积均显著增加，只有一小部分沿海系统的状况有所改善。就空间分布而言，低氧事件强度最高的区域分布在美国东部和海湾沿岸、波罗的海地区和日本沿海。美国西北部、阿根廷沿海、澳大利亚西南海岸和东南海岸也有缺氧区。许多热带地区并不存在缺氧现象。这可能是由于这些区域缺乏一致的监测行动而造成的报告不充分所致，这表明需要更多的测量和模型，以便能够预测数据偏少区域的缺氧情况。

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除缺氧外，由于沿海海洋生态系统富营养化，食物网和底栖生物群落结构也随之变化，浮游动物数量减少，进而影响商业鱼类生产。由于温水珊瑚礁、海草草甸和沿海湿地的迅速减少，生境丧失成为一个全球性问题。导致这些现象出现的原因不仅在于海洋系统自身的富营养化，而且也与向沿海水域输送的营养物质的比例变化有关。

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越来越多的证据表明，气候变化将加剧富营养化及其相关的负面影响。因此须制定多种手段，以评估不同影响因素之间的相互作用，并将生态原则纳入到管理和恢复活动中。鉴于人类活动对生物地球化学循环的影响，须综合考虑大气、陆地和水生生态系统之间的生物地球化学通量及其影响。

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挑战2 保护和恢复生态系统及其生物多样性

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针对海洋生态系统和生物多样性的分析侧重于海洋酸化、脱氧、浮游植物的演化和海洋生物定量知识的进展。与海洋污染一样，目前的观测系统和数据储存呈现出一种复杂的变化模式，现代科学只能以有限的方式呈现这种变化。这种复杂性源自多种压力源，包括酸化、脱氧、变暖、更稳定的海水分层与环流变化、捕鱼、生境破坏、外来入侵物种和水下噪音，这些压力源既单独作用，也相互作用，正在影响海洋生物多样性的当前变化。IOC框架内的网络在指标层面成功提升了监测能力和向联合国报告海洋生态系统状况的能力。在海洋酸化方面，国际上已制定可持续发展目标（SDG）14.3.1的方法和标准，分布在35个国家的308个监测站可报告海水的pH值。但是，各国仍未定期提供数据。

目前正在借助观测活动认识海洋生物变化的总体情况，尤其是通过利用新的环境DNA（eDNA）技术、建模和数据整合。截至目前，已确认的海洋物种约为24万种，每年在海洋盆地中发现的新物种约为2 000种。缺氧、开阔海域中明显的酸化、食物网的复杂变化，以及物种向较冷水域迁移的趋势，均成为“既定”事实。但是，海洋生态系统认识现状的最显著特点是不完全。海洋生态系统的保护和恢复是明确的高度优先事项，但要使其真正有效，系统的观测和研究活动仍须加强，并为其提供资源。因此，联合国“海洋科学十年”是实现联合国“生态系统恢复十年”目标的前提。

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挑战3 发展可持续和公平的海洋经济

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支持可持续海洋经济的系统性研究尚处于早期阶段。在投资回报渠道、主要受益方、相关立法以及市场利益及其机制方面的认识仍不足。《海洋状况报告》指出了海洋经济中两个具有代表性的问题：海洋空间规划的当前发展和目前对海洋观测经济价值的理解。

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2006年和2017年分别举办了由IOC牵头的海洋空间规划会议。2006年的会议启动了海洋空间规划设计的全球进程，为海洋空间规划的实施制定了要素和指南，而2017年的会议则基于已有的知识和经验以前所未有的规模发展海洋空间规划，主要形式是海洋空间规划全球计划和相关的加快海洋空间规划进程联合（IOC-欧盟）计划。截至目前，102个国家/地区发起了约300项倡议，包括政府牵头的进程和试点活动，这些倡议均已启动并处于不同的发展阶段。虽然海洋空间规划取得了成功，但仍有必要在全球范围内适应海洋空间规划的做法。海洋空间规划将成为可持续海洋经济的关键加速器。

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要确定海洋经济与科学之间的共生关系，就需要更好地认识海洋科学及其实际应用的规模和投资回报领域。与海洋生态系统一样，得到更好的观测、理解和管理的海洋能够提供长远效益，但这方面的知识仍不完整且分裂，甚至缺乏方法。短期内，可从以下方面推进：①对海洋经济核算的认识；②为国家和公海层面的可持续海洋规划和管理设计新方法和能力发展。

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挑战4 挖掘基于海洋的气候变化解决方案

沿海蓝碳生态系统是气候变化解决方案的一个重要领域。4000万公顷的蓝碳生态系统分布在大陆海岸线、红树林、盐沼和海草。这些碳储存热点地区每公顷的碳封存速度是陆地生态系统的10倍。国际层面的联合研究能够更准确地量化3大蓝碳生态系统碳封存的位置、面积、状态和潜力。加强对沿海蓝碳生态系统的保护和管理可将目前的碳排放总量减少2%。但是，由于城市和沿海工业的发展、污染以及来自农业和水产养殖业的压力，20%-50%的全球蓝碳生态系统已经丧失或退化。目前红树林正在以每年0.11%-0.13%的速度减少；由于沿海水域的污染和破坏性的捕捞活动，盐沼以每年1%-2%的速度减少；海草以每年2%-7%的速度减少。

挑战5 提高社区对海洋灾害的抵御能力

对海平面上升、风暴潮和海啸预警系统以及有害藻华的研究表明，沿海复原力正受到威胁，由于各种环境因素和开发模式的叠加作用，包括向沿海地区的移徙、城市的增长和人类与海洋之间的相互作用，沿海人口越来越容易受到海洋灾害的影响。

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原位网络（IOC GLOSS）和卫星测高数据均证实了近年来的海平面上升。1901-1990年，全球平均海平面上升速度约为1.3毫米/年，接着1993-2002年加快至3.3毫米/年，2013-2021年高达4.7毫米/年。IOC的海啸预警和减灾系统尚处于发展中，目前由4个区域海啸预警系统中的12个海啸服务提供商组成。只有沿海社区对预警做出有效响应，预警系统才能真正发挥作用。这需要公众提高认识和适应能力。IOC海啸适应计划（IOC Tsunami Ready Programme）旨在到2030年确保所有处于海啸危险中的沿海社区具备海啸适应能力。目前，已有30个社区具备这一能力。

目前在理解和量化有害藻华的变化和预测能力方面取得了重大进展。对1985-2018年出现的9503次有害藻华事件和500万条微型藻类记录的统计分析表明，目前在有害藻华数量方面尚未形成统一的全球趋势。因此，应侧重于区域层面的规模。

挑战6 和挑战7 扩展全球海洋观测系统并创建数字海洋

目前的海洋观测系统包括约10000个海洋观测平台，约84个国家参与其中。物理海洋基本变量观测系统最为完善，生物地球化学观测系统正在扩大，最近增加了12种生物-生态海洋观测系统。但是，海洋观测的覆盖范围仍存在较大差距，海洋观测系统目前无法提供生物多样性丰富地区和人为压力密集地区所需的数据。海洋生物学数据尤其稀缺。海洋观测系统在很大程度上依赖于不可持续的研究资助，新冠肺炎疫情（COVID-19）则给海洋气候数据记录带来无法逆转的破坏。因此，须推动可查找、可获取、可互操作、可重用（FAIR）原则的的使用，须在各个层面推动海洋生物多样性信息系统（OBIS）数据的发布。

海洋科学界正处于海洋数据革命的前沿。国际海洋数据和信息交换委员会（IODE）网络是目前海洋数据储存系统的基础，由68个国家的93个数据中心组成。这些数据中心大多提供在线数据服务，并向世界海洋数据库和OBIS系统提供数据。下一步行动是将该系统转变为一个集中式的数据处理系统，可形成亟需的海洋“数字孪生”，为海洋预报创造机遇，并推动负责任和可核查的海洋管理决策与行动。海洋数据和信息系统将成为这一发展的支柱，IOC海洋信息中心计划将率先开展第一阶段的活动。

在国际水文组织（IHO）和IOC大洋深度图（GEBCO）的共同努力下，随着日本海洋基金会（Nippon Foundation）以前所未有的势头采集海洋地形数据，目前“2030年海底计划”（Seabed 2030 Project）实现了一项重大里程碑。2015-2021年，通过GEBCO网格数据集呈现的海洋总面积占比从6.7%增加至20.6%。

挑战8 人人享有技能、知识和技术

上述结论表明，要推动可持续发展，海洋科学的能力亟需提高。要实现这一点，具备开展海洋科学评估的能力非常关键。例如，各国海洋科学研究人员的人数差别较大，从每百万居民中不到1人到300多人不等；妇女在海洋科学人员中所占比例约为7%-72%，全球平均水平为37%。SDG14.a.1指标，即全球范围内各国对海洋科学研究预算的平均水平目前为1.7%。

能力发展的一项重要行动是成立第二代海洋学教师学院（OTGA）。这一线上综合学习平台在2020-2021年间举办了40多场在线培训课程，来自各大洲的1 000多人参加了培训。2022年，由17个OTGA区域和专门培训中心组成的网络开设了针对具体区域需求的课程。该系统由IOC西太平洋分委会（IOC-WESTPAC）的5个区域训练和研究中心补充，另有1个中心正在开发中。

挑战9 改变人类与海洋的关系

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上述所有问题的直接原因是对人类与海洋之间相互影响的认识不足，而这正是海洋素养的定义之一。近年来在海洋素养领域取得了一些重大进步，包括工具包的增加，以及将海洋教学作为学校、培训、调查、战略和网络等可持续发展的构成要素的意愿加强。

联合国海洋科学促进可持续发展十年

“海洋十年”作为一项全球运动目前涵盖43项全球项目、近157项计划、15项联合国牵头的行动、数十项捐助、近300个讲习班、培训班、出版物和其他活动、7个区域工作组和28个国家“海洋十年”委员会。

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转载本文请注明来源及作者：《资源环境动态监测快报》2022年第13期，薛明媚,王金平 编译。

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