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海洋储碳机制及相关生物地球化学过程研究策略

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科学通报 2022年第15期67卷 1600-1606页

作者：焦念志戴民汉翦知湣王晓雪张锐厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学碳中和创新研究中心福建省海洋碳汇重点实验室厦门361102 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广州510301

1碳中和国家战略需要海洋负排放支撑工业革命以来,人类活动导致大气CO_(2)激增,加剧了气候变化,引发一系列社会、经济和环境问题.第75届联合国大会以来,习近平总书记在一系列重大场合多次强调,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,... 详细信息

1碳中和国家战略需要海洋负排放支撑工业革命以来,人类活动导致大气CO_(2)激增,加剧了气候变化,引发一系列社会、经济和环境问题.第75届联合国大会以来,习近平总书记在一系列重大场合多次强调,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.这个重大举措不仅大大提升了我国的国际话语权,也吹响了我国科技-产业-政策联合攻关的“集结号”.

关键词：碳中和二氧化碳排放生物地球化学过程国际话语权联合国大会气候变化重大举措工业革命

进军深海科学前沿--我国参与大洋钻探的进展

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科学通报 2018年第36期63卷 3877-3882页

作者：翦知湣同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092

1进入国际深海基础研究前沿 1968年美国“格罗码·挑战者”深海钻探船首航墨西哥湾,开启了划时代的深海钻探计划(DSDP,1968~1983年).50年来,深海钻探计划历经国际大洋钻探计划(ODP,1985~2003年)、综合大洋钻探计划(IODP,2003~2013年)和... 详细信息

1进入国际深海基础研究前沿 1968年美国“格罗码·挑战者”深海钻探船首航墨西哥湾,开启了划时代的深海钻探计划(DSDP,1968~1983年).50年来,深海钻探计划历经国际大洋钻探计划(ODP,1985~2003年)、综合大洋钻探计划(IODP,2003~2013年)和当前的国际大洋发现计划(IODP,2013~2023年),成为地球科学领域迄今规模最大、影响最深的国际大科学计划,导致了地球科学一次又一次的重大突破,始终站在国际学术前沿.

关键词：国际大洋钻探计划深海钻探计划科学前沿综合大洋钻探计划地球科学基础研究墨西哥湾科学计划

冷水柳珊瑚骨骼化石重建的早全新世南海中层水十年际变化

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第四纪研究 2023年第1期43卷 74-82页

作者：卜鸣渊曾治惟易亮周晓理党皓文翦知湣同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

冷水珊瑚可以提供其生长期内周围环境变化的信息,有望填补中-深层海洋高分辨率重建材料的空缺。本文利用“深海勇士”号载人深潜器在甘泉海台西南角海山上(16.55°W,110.89°E;水深1119.3m)采集的柳珊瑚样品(SY185-9)开展探索性研究,检... 详细信息

冷水珊瑚可以提供其生长期内周围环境变化的信息,有望填补中-深层海洋高分辨率重建材料的空缺。本文利用“深海勇士”号载人深潜器在甘泉海台西南角海山上(16.55°W,110.89°E;水深1119.3m)采集的柳珊瑚样品(SY185-9)开展探索性研究,检验冷水珊瑚高分辨率古环境重建的应用价值。X射线衍射(XRD)分析结果表明SY185-9的矿物成分主要为镁方解石(Mg_(0.06)Ca_(0.94)CO_(3));骨骼横切面的14C测年结果显示SY185-9生长于早全新世,时间跨度为9621±135~8922±114a B.P.;利用环境扫描电子显微镜结合能谱仪和电子探针,分析SY185-9骨骼横切面的元素组成和变化,其中Mg/Ca比值指示了SY185-9生长时期平均海水温度为4.7±0.9℃,较现代相同位置处的平均海水温度高约0.9℃,可能反映早全新世南海中层水温度较现代略高的特征,但也需注意冷水珊瑚Mg/Ca温度计算公式的区域适用性和珊瑚生命效应问题;Mg/Ca记录的频谱分析结果揭示显著的十年-百年际尺度波动,可能反映中层水温度的自然变率,或因局地海山地形而造成的中层海水与海表气候之间的密切联系。

关键词：冷水柳珊瑚(Gorgonacea) 早全新世 Mg/Ca 古温度南海

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海底观测网技术研究与应用进展

前瞻科技 2022年第2期1卷 79-91页

作者：吕枫翦知湣同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

海底观测网已成为21世纪海洋研究的重要途径之一,在建设海洋强国进程中具有重要的战略地位。文章概述了海底观测网的系统结构,综述了海底观测网中若干关键技术的研究进展,简介了国内外海底观测网的重要应用进展,并展望了海底观测网的技... 详细信息

海底观测网已成为21世纪海洋研究的重要途径之一,在建设海洋强国进程中具有重要的战略地位。文章概述了海底观测网的系统结构,综述了海底观测网中若干关键技术的研究进展,简介了国内外海底观测网的重要应用进展,并展望了海底观测网的技术发展方向。

关键词：海底观测网系统结构关键技术应用进展

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用岩屑样定量研究南海西北陆架古环境

古生物学报 1993年第5期32卷 550-560页

作者：翦知湣同济大学海洋地质开放实验室上海200092

对南海西北陆架23口浅海钻孔的101个岩屑样及西太平洋2个深海钻探(DSDP)钻孔的10个岩芯样中大于0.154mm的浮游有孔虫进行定量分析,共得浮游有孔虫12属47种.采用微体古生物学、生物地层学与数理统计(聚类分析、目标因子分析、目标转换函... 详细信息

对南海西北陆架23口浅海钻孔的101个岩屑样及西太平洋2个深海钻探(DSDP)钻孔的10个岩芯样中大于0.154mm的浮游有孔虫进行定量分析,共得浮游有孔虫12属47种.采用微体古生物学、生物地层学与数理统计(聚类分析、目标因子分析、目标转换函数法)和同位素地球化学相结合及时间面与时间系列相结合的方法,研究了南海西北陆架Globoquadrina altispira末现面和Globorotaliamulticamerata末现面之上两个时间面的古环境,再造了南海西北陆架上新世末至更新世初古海洋变迁的历史.

关键词：古水团古温度南海岩屑样古环境

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末次冰盛期西太平洋深层水团的影响急剧增强

科学通报 1995年第21期40卷 1983-1986页

作者：翦知湣同济大学海洋地质开放实验室上海200092

现代大洋的深层水主要在大西洋形成,向太平洋输送;而冰期时有可能反过来在太平洋形成,向大西洋输送.但冰期时太平洋真能生成“北太平洋深层水”,还是只能生成“中层水”,这是有待实际材料来回答的争论问题,而南海正是提供这种答案的海... 详细信息

现代大洋的深层水主要在大西洋形成,向太平洋输送;而冰期时有可能反过来在太平洋形成,向大西洋输送.但冰期时太平洋真能生成“北太平洋深层水”,还是只能生成“中层水”,这是有待实际材料来回答的争论问题,而南海正是提供这种答案的海区之一.作为边缘海,南海以其广泛的碳酸盐沉积为再造深层水历史提供材料,又以其海槛深度为约2500m的巴士海峡与太平洋水体交换,为追溯西太平洋深部水团的变迁创造条件,从而可以弥补太平洋深水古海洋学研究的不足.

关键词：深部水团末次冰盛期太平洋深水古海洋学

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探索南海深部的回顾与展望

中国科学：地球科学 2019年第10期49卷 1590-1606页

作者：汪品先翦知湣同济大学海洋地质国家重点实验室

中国深海的科学探索,起步晚、发展快,仅二十多年的努力,就使南海成为深海研究的国际前沿.深海科学钻探、长期观测系统和海底深潜,被喻为探索深海的"三深"技术,三者为南海深部探索提供了技术基础,取得了突破性的科学进展.南海五次国际大... 详细信息

中国深海的科学探索,起步晚、发展快,仅二十多年的努力,就使南海成为深海研究的国际前沿.深海科学钻探、长期观测系统和海底深潜,被喻为探索深海的"三深"技术,三者为南海深部探索提供了技术基础,取得了突破性的科学进展.南海五次国际大洋钻探航次,在三四千米的深海区取芯上万米,其中6处钻进了岩浆岩基底,揭示了南海成因的奥秘.通过南海深海沉积的研究,发现了低纬区水、碳循环直接响应地球轨道变化的证据,从而提出了低纬过程也能驱动全球气候变化的新认识,质疑北极冰盖决定一切的传统观点.通过洋陆过渡带基底的探索,发现作为西太平洋俯冲带产生的边缘海盆地,南海有着岩浆活动始终活跃、岩石圈破裂迅速等一系列特色,从而提出板缘张裂的新概念,质疑大西洋模式作为海盆成因机制的普适性,指出"南海不是小大西洋".通过深水锚系长期观测和深潜技术的应用,发现了南海深海环流的气旋式结构特征,实现了深海沉积的等深流和浊流搬运的现场观测,取得了微型生物碳泵和碳、氮耦合等生物地球化学方面的研究突破,发现了南海的锰结核、古热液口和深海冷水珊瑚林.南海的深海探索历来具有国际规模与重要影响,而近二十年来的研究进展主要是在中国科学家主持下取得,其中国家自然科学基金委员会为期八年的"南海深部过程演变"研究计划(2011~2018),在科学探索中起了核心作用.

关键词：深海边缘海大洋钻探气候变化海底观测

长江口区全新世古环境变化及其对黑潮变动的响应

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海洋地质与第四纪地质 2002年第3期22卷 77-82页

作者：翦知湣孟翊同济大学海洋地质教育部重点实验室上海200092 华东师范大学河口海岸研究所上海200062

将长江口区古环境变化的历史资料与冲绳海槽黑潮演变的沉积记录进行直接对比 ,确定了全新世百、千年尺度的气候波动和短期事件与长江口区生存环境变化的时间序列 ,发现人类社会的历史进程与自然的发展 (气候波动 )具有一定的对应关系 ,... 详细信息

将长江口区古环境变化的历史资料与冲绳海槽黑潮演变的沉积记录进行直接对比 ,确定了全新世百、千年尺度的气候波动和短期事件与长江口区生存环境变化的时间序列 ,发现人类社会的历史进程与自然的发展 (气候波动 )具有一定的对应关系 ,如黑潮增强、气候温暖时期适宜农业发展和社会稳定 ,而黑潮减弱、气候变冷时期容易发生人类迁徙和社会动荡。这不仅对于揭示全球气候演变机制 ,特别是短期气候事件至关重要。

关键词：古环境环境考古黑潮短期气候事件全新世长江口区沉积记录

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末次冰消期南海南部的普林虫低值事件

科学通报 2009年第17期54卷 2527-2532页

作者：安阳翦知湣同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

通过对中法合作"马可·波罗"航次在南海南部陆坡采集的MD05-2894柱状样(7°2.25′N,111°33.11′E,水深1982m)进行浮游有孔虫定量分析,结果表明,末次冰消期距今16.0～14.9calkaBP之间,浮游有孔虫Pulleniatinaobliquiloculata(斜室普林虫... 详细信息

通过对中法合作"马可·波罗"航次在南海南部陆坡采集的MD05-2894柱状样(7°2.25′N,111°33.11′E,水深1982m)进行浮游有孔虫定量分析,结果表明,末次冰消期距今16.0～14.9calkaBP之间,浮游有孔虫Pulleniatinaobliquiloculata(斜室普林虫)的丰度急剧降低至几乎为零.这次普林虫低值事件在南海南部普遍存在,发生时间介于17.0～14.8calkaBP之间,可以作为地层划分对比的良好标志.对浮游有孔虫表层种Globigerinoides和次表层种P.obliquiloculat的壳体进行Mg/Ca比值分析,再造表层和次表层海水的温度进一步揭示末次冰消期普林虫低值事件时,表层海水的温度变化不大,而次表层海水的温度明显下降～2℃,使得温跃层深度随之变浅.这次普林虫低值事件在时间上相当于H1的气候变冷事件,反映了南海南部热带海区上部水体垂向结构的巨大变化,为研究末次冰消期变暖过程中的快速气候变化提供了重要依据.

关键词：海洋学普林虫低值事件次表层海水温度上部水体垂向结构末次冰消期南海南部