王金平

(中國科學(xué)院國家科學(xué)圖書館蘭州分館/中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心,蘭州 730000)

引言

英國作為全球主要的海洋國家之一，近年來密集推出了若干重要的海洋戰(zhàn)略和研究計劃，數(shù)量僅次于美國。本文對英國近年來主要的海洋研究戰(zhàn)略、計劃和項目進(jìn)行梳理后發(fā)現(xiàn)幾個特點(diǎn)，即：十分重視海洋研究國家層面的頂層設(shè)計；未來海洋研究，十分注重海洋研究基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)；未來將重點(diǎn)關(guān)注海洋酸化、海洋可再生能源開發(fā)和海岸帶災(zāi)害的研究。

1 重視海洋研究的頂層設(shè)計

英國從國家層面十分重視對海洋科學(xué)研究方向的引導(dǎo)，通過制定和資助國家級的研究計劃，明確英國海洋學(xué)的優(yōu)先發(fā)展方向。

1.1 英國“海洋2025”計劃

2007年，英國自然環(huán)境研究委員會(NERC)批準(zhǔn)了7家海洋研究機(jī)構(gòu)執(zhí)行“海洋2025”(Oceans 2025)戰(zhàn)略性海洋科學(xué)計劃。NERC計劃在2007—2012年向該項目提供大約1.2億英鎊的科研經(jīng)費(fèi)。

該計劃資助了10個研究領(lǐng)域：①氣候變化背景下的大西洋、南大洋和北極地區(qū)，21世紀(jì)氣候變化風(fēng)險評估；②高CO2濃度下的海洋生物地球化學(xué)循環(huán)，海洋生物碳吸收及其對氣候變化的敏感性，細(xì)胞和分子的鈣化對快速全球變化的反應(yīng)；③大陸架和海岸帶過程及其生態(tài)系統(tǒng)功能研究，氣候變化和人類活動對河口的影響；④海洋生物多樣性機(jī)理，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的恢復(fù)和預(yù)測，海岸生態(tài)系統(tǒng)的補(bǔ)償和修復(fù)；⑤大陸架邊緣表層生態(tài)系統(tǒng)的物理控制因素，深海生物地球化學(xué)循環(huán)；⑥環(huán)境變化的生態(tài)響應(yīng)和經(jīng)濟(jì)影響，用于海洋生物資源可持續(xù)管理的生態(tài)系統(tǒng)方法；⑦人類食物網(wǎng)的污染物路徑，甲殼類動物污染研究，污染預(yù)測模型研究；⑧海岸帶和海洋模擬系統(tǒng)；⑨海洋生態(tài)模擬系統(tǒng)及不確定性研究，海洋鋒面和耦合氣候模式的發(fā)展和維護(hù)；⑩海洋環(huán)境持續(xù)觀測的集成。

1.2 英國海洋科學(xué)戰(zhàn)略2010—2025

2010年，英國政府發(fā)布《英國海洋科學(xué)戰(zhàn)略2010—2025》(UK Marine Science Stra-tegy)戰(zhàn)略框架。報告明確了驅(qū)動英國海洋科學(xué)研究的主要問題是食品安全、能源安全、全球變化和海洋酸化，以及人類活動對海洋的影響。從英國海洋科學(xué)戰(zhàn)略的需求出發(fā)，設(shè)計了海洋戰(zhàn)略的目標(biāo)、實(shí)施和運(yùn)行機(jī)制，并列出了3個高優(yōu)先級領(lǐng)域：海洋生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制、氣候變化及與海洋環(huán)境之間的相互作用、維持和提高海洋生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)利益。

2 海洋研究設(shè)施建設(shè)

2.1 發(fā)布《大科學(xué)裝置戰(zhàn)略路線圖》

2009年8月，英國公布了新的《大科學(xué)裝置戰(zhàn)略路線圖》。其中對海洋科研基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)注度非常顯著。支持重點(diǎn)發(fā)展8項科研大裝置，其中涉及海洋研究的就有4項。

重點(diǎn)發(fā)展的海洋基礎(chǔ)設(shè)施分別是：①歐洲極地研究破冰船“北極光”號，該破冰船是新一代集科學(xué)鉆探與多功能研究平臺，具有50 MW方位推進(jìn)系統(tǒng)和在100～5 000 m水深的海域進(jìn)行海底以下1 000 m深基巖的深鉆探能力；②歐洲海洋觀測基礎(chǔ)設(shè)施(Euro-Argo)，該計劃準(zhǔn)備建成為歐洲的基礎(chǔ)觀測系統(tǒng)，以提高歐洲國家的整體能力；③歐洲多領(lǐng)域海底觀測(EMSO)，觀測站分布于歐洲海岸，可采集地震、海底滑坡、海嘯、海底風(fēng)暴、生物多樣性改變、污染和其他通過常規(guī)海洋學(xué)監(jiān)測不能探測到的數(shù)據(jù)；④發(fā)展北極斯瓦爾巴特群島綜合觀測系統(tǒng)(SIOS)，加強(qiáng)對北極地區(qū)的研究。

2.2 重視海洋機(jī)器人研發(fā)

英國在發(fā)展自動水下航行器方面已有多年的歷史，NERC在使用這些技術(shù)開發(fā)全球海洋方面居世界領(lǐng)先地位，英國期望成為海洋機(jī)器人領(lǐng)域的引領(lǐng)者。

2013年1月，英國國家海洋中心(NOC)宣布，NERC在未來2年將資助1 000萬英鎊以開展海洋機(jī)器人的研究和開發(fā)。

NERC發(fā)展海洋機(jī)器人的同時，結(jié)合衛(wèi)星觀測系統(tǒng)來推動船舶的系統(tǒng)觀測，從而構(gòu)建一個全方位的自動觀測網(wǎng)絡(luò)。

水下航行器將為提高監(jiān)測英國海洋的環(huán)境狀況提供機(jī)遇。該領(lǐng)域技術(shù)的難度極大，但相關(guān)技術(shù)的突破將會對海洋研究帶來巨大機(jī)遇。關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于電池和動力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸上岸等。該領(lǐng)域?qū)馈⒖臻g、油氣、環(huán)保以及應(yīng)急部門的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

3 海洋酸化研究

3.1 英國海洋酸化研究項目

2009年5月，NERC提議發(fā)起“英國海洋酸化研究項目2009—2014”，指出，英國在海洋酸化研究方面有3個研究目標(biāo)：①碳酸鹽化學(xué)變化及其對海洋生物地球化學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)等其他地球系統(tǒng)要素的影響；②海洋生物對于海洋酸化和其他氣候變化后果的響應(yīng)，提高海洋生物對海洋酸化的抵抗力和脆弱性的認(rèn)識；③為決策者和管理者提供數(shù)據(jù)和有效的建議。

3.2 關(guān)注北極海洋酸化問題

2012年6月，英國極地科學(xué)考察隊對北極開展了為期5周的科學(xué)考察，主要目的之一是研究海洋酸化對北極的影響。該項研究屬于英國海洋酸化研究計劃(UK Ocean Aci-dification Research Programme，UKOARP)的一部分。英國此次北極科學(xué)考察的3個科考目標(biāo)是：探究海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)中化學(xué)變化的影響因素、海洋碳循環(huán)和營養(yǎng)循環(huán)、海洋對大氣和氣候的影響。

4 海洋可再生能源開發(fā)

4.1 發(fā)布《海洋能源行動計劃2010》

2010年3月，英國政府發(fā)布《海洋能源行動計劃2010》，繪制了英國海洋能源領(lǐng)域至2030年遠(yuǎn)景和技術(shù)路線圖。該行動計劃覆蓋了海浪、潮差和潮汐流等能源，聚焦全英國但同時又尊重地方自治機(jī)構(gòu)決策的多樣性。預(yù)計到2020年可以實(shí)現(xiàn)1 GW的發(fā)電，在2020年以后將會大規(guī)模進(jìn)行海洋可再生能源裝置的部署，將有助于政府實(shí)現(xiàn)到2050年減少80%碳排放的目標(biāo)。

4.2 發(fā)布《海洋新能源技術(shù)路線圖》

2009年5月，英國能源研究中心發(fā)布《英國能源研究中心海洋(波浪、潮汐流)新能源技術(shù)路線圖》。該路線圖給出了英國海洋能源研究中心至2020年發(fā)展遠(yuǎn)景，將海洋能源的開發(fā)過程分為6個階段，最終實(shí)現(xiàn)英國海洋可再生能源到2020年裝機(jī)容量達(dá)到1～2 GW。

5 海岸帶災(zāi)害研究

5.1 英國海嘯威脅評估研究項目

2012年7月，英國NERC提供230萬英鎊的項目經(jīng)費(fèi)支持，用于研究由巨大而罕見的水下滑坡引發(fā)的海嘯對英國的威脅。這是首次對英國滑坡海嘯發(fā)生的概率及其可能帶來的影響做廣泛評估的研究。

這項為期4年的調(diào)查研究，將評估未來100～200年間北極的滑坡海嘯將會給英國帶來的風(fēng)險，研究滑坡海嘯可能對人類社會和基礎(chǔ)設(shè)施造成的影響，評估現(xiàn)有海上防御體系的有效性，以及如何將海嘯威脅納入英國復(fù)合洪水災(zāi)害風(fēng)險管理中。

5.2 設(shè)立海岸線預(yù)測研究新項目

2012年，英國批準(zhǔn)一項關(guān)于預(yù)測英國海岸線未來100年變化狀況的項目“iCoast項目”，目的是建立預(yù)測海岸線沉積系統(tǒng)長期變化的新方法，以改進(jìn)海浪泛濫和海岸侵蝕的長期風(fēng)險管理，項目為期4年，經(jīng)費(fèi)總額為290萬英鎊。

該預(yù)測模型將在區(qū)域尺度范圍內(nèi)應(yīng)用，解決氣候應(yīng)力、沉積物補(bǔ)給、地貌侵蝕和洪水帶來的風(fēng)險管理問題，促進(jìn)長期海岸工程及其管理，為海岸管理者提供解決方案。

參考文獻(xiàn)

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[2] https:∥www.gov.uk/government/publications/uk-marine-science-strategy

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[4] http:∥noc.ac.uk/news/new-capital-investment-marine-robotics-nerc

[5] http:∥www.oceanacidification.org.uk/default.aspx

[6] http:∥www.eurekalert.org/pub_releases/2012-06/uos-esa060112.php

[7] http:∥www.renewableenergyfocus.com/view/8049/uk-marine-energy-action-plan-launched/

[8] http:∥ukerc.rl.ac.uk/Roadmaps/Marine/Tech_roadmap_summary%20HJMWMM.pdf

[9] http:∥noc.ac.uk/news/uk-tsunami-threat-be-assessed-%C2%A323-million-research-project

[10] http:∥www.southampton.ac.uk/mediacentre/news/2012/mar/12_49.shtml