渔船观测网络(FVON)、表层海洋二氧化碳观测网络(SOCONET)和科学监测与可靠电信(SMART)海底电缆是三个新出现的网络,旨在通过提供持续和可互操作的海洋数据来填补已知的空白,从而发展和促进全球海洋观测系统。
目前有 13 个成熟的全球观测网络在海委会-教科文组织领导的全球海洋观测系统 (GOOS)观测协调组的领导下跟踪海洋条件的变化。观测协调组通过支持跨网络协调和提高成熟度来提供可互操作、可访问和符合目的的观测数据,从而加强全球海洋观测系统的实施。
这些网络通过各种不同的观测平台,如船舶、浮标、滑翔机,甚至动物携带的传感器,收集海洋温度、海流、海浪、海平面、盐度、营养物质、碳和氧气等变量的数据,这些数据对于描述全球海洋环境的变化特征至关重要。然而,我们在海洋监测方面仍然面临着巨大的差距,这三个新出现的网络旨在通过利用现有的基础设施和与工业界合作来缩小这些差距。
FVON:与渔民合作填补沿海数据 "沙漠
全球海洋观测系统2030 战略》和最近出版的《联合国海洋十年白皮书》挑战 7:"扩 大全球海洋观测系统 "都强调,需要在沿海地区,特别是海洋观测基础设施欠发达的地 区,增加持续观测平台。
"沿海地区是海洋数据的'荒漠',绝大多数人类活动都发生在这里,也是海洋数据潜在价值最高的地方。渔船观测网络(FVON)是全球海洋观测系统最新加入的观测网络之一,它得到了海洋十年的认可,旨在通过与世界各地的渔民合作,以前所未有的分辨率和规模填补这些数据荒漠,"渔船观测网络的克里斯托弗-库萨克(Christopher Cusack)说。
全球有 400 多万艘渔船在作业,其中大部分是在数据相对稀缺的近岸海域。因此,渔民是在陆架海和近海收集数据的理想合作伙伴,因为他们已经在这些区域作业,并在正常作业过程中将可承载海洋观测传感器的设备放入水中。
"库萨克说:"通过与渔民合作,FVON 试图实现海洋观测的民主化--既让当地利益相关者参与数据收集,又让资源有限的地区也能进行海洋观测。"我们很高兴能成为全球海洋观测系统的一部分,并期待着未来与其他网络的合作。他补充说:"网络间的合作是建立一个更加协调的观测系统的关键,这样我们的所有观测都能利用各个网络的独特优势和平台的能力产生复合价值。
SOCONET:整合各种地表 CO₂ 监测平台
全球碳预算》报告称,在过去十年中,仅海洋就吸收了每年排放到大气中约 26% 的二氧化碳(或 CO₂),从而限制了气候变化。然而,海洋对二氧化碳的吸收量在时间和空间上有很大差异,目前还缺乏有关这些变化的可靠信息。需要进行大量高质量的连续测量,以监测和更好地预测空气与海洋之间不断变化的相互作用规模和模式,以及持续吸收二氧化碳所带来的不利影响,如海洋酸化。
"表层海洋二氧化碳观测网络(SOCONET)临时协调员马切伊-特尔斯泽夫斯基(Maciej Telszewski)说:"迄今为止,从商船、研究船、系泊船到帆船和非乘员水面飞行器等各种观测平台的联系相对较少且松散,缺乏正式的整合与协调,因此人类产生的和自然排放到大气中的二氧化碳的命运一直由这些平台来处理。"他补充说:"这导致《联合国气候变化框架公约》评估、世界气象组织全球温室气体观测(GGGW)以及其他重要管理和决策机构对表层海洋碳观测的考虑有限,而这些数据对我们的未来至关重要。
SOCONET 是全球海洋观测系统(GOOS)海洋观测网络的新成员,旨在增加最高质量的地表 CO₂ 观测数据的数量,从而绘制 GGGW 的月度空气-CO₂ 通量图,以评估与酸化有关的海洋健康状况,并量化海洋减缓大气 CO₂ 增加的潜力。
"Telszewski说:"作为一个正式的协调网络,SOCONET整合了教科文组织政府间海洋学委员会(IOC)和世界气象组织(World Meteorological Organization)的相关要素,将成为监测工作的中坚力量,以便将海洋碳汇适当纳入全球碳评估和盘点,并评估大规模的海洋二氧化碳清除干预措施。
智能电缆:最大限度地发挥海底基础设施的社会效益
自 19 世纪中叶以来,海底电信电缆网络一直被用于实现国际电话、数据传输、高速互联网连接以及国家间的其他电信服务。现在,观测界正试图利用这些电缆来改进海啸探测和气候研究。
"SMART(科学监测和可靠电信)电缆系统将电信电缆的功能与环境传感相结合,在电缆上安装了三种类型的海底传感器,用于收集温度、海底压力和地震运动数据,"SMART 电缆国际计划办公室主任塞西-罗德里格斯-克鲁斯(Ceci Rodriguez Cruz)说。
经 "海洋十年 "认可,SMART Cables 网络将通过可靠、实时、长期的测量,填补全球范围内深海观测的空白,为全球海洋观测系统做出贡献。从 SMART Cables 25 年寿命的长远角度看,其成本并不高,而效益却是无价的。
"这些实时数据将使小岛屿发展中国家、最不发达国家、发展中国家和发达国家的业务和多种灾害预警中心能够改进其服务,并为当地社区提供长期可靠的基础设施,例如通过改进海啸预警来挽救生命。罗德里格斯-克鲁斯(Rodriguez Cruz)说:"它将使地方、区域和全球科学界能够加强我们对海洋和地球系统的了解,如海洋热含量、环流、海平面上升以及地球物理学。
下一步是什么?
目前,在全球海洋观测系统观测协调组的协调下,三个新出现的网络都在向完全成熟的网络迈进,它们将为全球系统提供常规数据。
"全球海洋观测系统观测协调小组主席大卫-勒格勒说:"全球海洋观测系统很高兴地看到,这三个网络正在解决我们海洋观测系统中的不同差距,利用现有的海洋系统,并与不同的行业部门密切合作。"他补充说:"我们邀请海洋界关注这一领域,我们将继续报道这些激动人心的发展。
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关于全球海洋观测系统:
全球海洋观测系统(GOOS)是全球海洋观测专业技术的家园。我们领导并支持由国际、地区和国家海洋观测计划、各国政府、联合国机构、研究组织和科学家个人组成的团体。我们的专家小组、网络、联盟和项目核心团队在全球海洋观测系统办公室的支持下,与世界各地的海洋观测和预报工作保持联系。我们的计划由教科文组织政府间海洋学委员会(IOC)牵头,联合国和科学界协办:世界气象组织(WMO)、联合国环境规划署(UNEP)和国际科学理事会(ISC)。
关于教科文组织政府间海洋学委员会
教科文组织政府间海洋学委员会(IOC-UNESCO)促进海洋科学领域的国际合作,以改善对海洋、海岸和海洋资源的管理。政府间海洋学委员会通过协调能力建设、海洋观测和服务、海洋科学和海啸预警方面的计划,使其 150 个会员国能够共同努力。政府间海洋学委员会的工作有助于履行教科文组织的使命,即促进科学进步及其应用,以发展知识和能力,这是经济和社会进步的关键,也是和平与可持续发展的基础。
关于海洋十年
联合国大会于 2017 年宣布了联合国海洋科学促进可持续发展十年(2021-2030 年)("海洋十年"),旨在促进海洋科学和知识的创造,扭转海洋系统状况的恶化,为这一巨大的海洋生态系统的可持续发展创造新的机遇。海洋十年 "的愿景是 "我们需要的科学,我们想要的海洋"。海洋十年 "为来自不同部门的科学家和利益攸关方提供了一个召集框架,以发展必要的科学知识和伙伴关系,加快和利用海洋科学的进步,从而更好地了解海洋系统,并为实现2030年议程提供以科学为基础的解决方案。联合国大会授权教科文组织政府间海洋学委员会(IOC)协调 "十年 "的筹备和实施工作。