編者按：2016年5月，國際科學(xué)理事會(ICSU)海洋研究科學(xué)委員會、國際大地測量和地球物理學(xué)聯(lián)合會(IUGG)海洋物理學(xué)協(xié)會聯(lián)合發(fā)布由14位國際海洋學(xué)專家共同完成的評論報告《海洋的未來：關(guān)于G7國家所關(guān)注的海洋研究問題的非政府科學(xué)見解》。作為國際科學(xué)界對2015年10月G7國家科學(xué)部長會議所提出的海洋科學(xué)問題的回應(yīng)，報告對會議所提出的為全球所關(guān)注的重要海洋研究問題進行分析和評述，并就問題的應(yīng)對向G7國家提出了具體建議。本文對報告要點予以簡要介紹。
1、 跨領(lǐng)域問題
未來強化全球海洋及G7國家海域監(jiān)測需要改進和整合全球有關(guān)海洋物理學(xué)、海洋化學(xué)和海洋生物學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)認識，以確定海洋變化趨勢及其變率并認識其變化機制。盡管新的自動化及分子技術(shù)為相關(guān)數(shù)據(jù)的收集創(chuàng)造了條件，但同時還需要與之相配套的數(shù)據(jù)管理、集成與解譯技術(shù)。跨領(lǐng)域的手段能夠為戰(zhàn)略性研究挑戰(zhàn)提供解決方案，并將有助于實現(xiàn)面向海洋管理的科學(xué)—政策效應(yīng)最大化。
目前已經(jīng)有可以借鑒的促進海洋科學(xué)研究國際合作的機制，如政府主導(dǎo)的“自上而下”的機制和由研發(fā)人員主導(dǎo)的“自下而上”的機制，G7國家應(yīng)當將其作為補充機制以加快推動科學(xué)進步并進而實現(xiàn)海洋資源可持續(xù)開發(fā)利用。
2 、海洋環(huán)境塑料污染
塑料物質(zhì)包括微塑料顆粒，已經(jīng)成為全球海洋垃圾的最常見組分，對包括G7國家在內(nèi)的全球各國環(huán)境和經(jīng)濟造成嚴重威脅。然而，目前對塑料垃圾特別是微塑料顆粒的具體分布、運移路徑及其影響均處于未知狀態(tài)。事實上，通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計以及改變?nèi)祟惢顒臃绞绞强梢钥刂扑芰衔廴镜?。目前需要部署衛(wèi)星傳感器、無人飛行器和原位觀測系統(tǒng)，對塑料垃圾進行監(jiān)測，同時相關(guān)問題的解決還需要實驗室研究的配合。在G7國家之間以及全球范圍內(nèi)加強各研究中心與從事海洋垃圾研究專家之間的聯(lián)系和交流，同時，在現(xiàn)有國際合作網(wǎng)絡(luò)和框架基礎(chǔ)上開展研究人員、企業(yè)和政府部門聯(lián)合研究?將有效促進相關(guān)研究的進步。
3 、深海采礦及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響
隨著陸上礦產(chǎn)資源的逐漸耗盡，尤其是高科技產(chǎn)業(yè)對于稀土資源需求的激增，使得商業(yè)化深海采礦成為熱點。盡管在該領(lǐng)域，G7國家已經(jīng)相關(guān)研究和資源開發(fā)方面有著引領(lǐng)優(yōu)勢，但諸多問題有待解決。目前的關(guān)鍵科學(xué)需求是加強企業(yè)和科研機構(gòu)之間的國際合作，同時聯(lián)合不同國家的深海生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＜艺归_大規(guī)模的有關(guān)種群范圍、生態(tài)系統(tǒng)功能等深海生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)研究。
4、 海洋酸化
由人為二氧化碳過量排放所導(dǎo)致的海洋酸化的影響范圍持續(xù)擴大，不僅帶來了海水化學(xué)、生物地球化學(xué)和生態(tài)學(xué)的改變，而且也產(chǎn)生了負面的社會經(jīng)濟效應(yīng)。由于海洋酸化的生物學(xué)響應(yīng)存在多變性并且會同其他環(huán)境因素發(fā)生相互作用，因而，由此所產(chǎn)生的海洋生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響仍然具有不確定性。只有通過進一步的觀測和實驗研究才能改進對未來環(huán)境預(yù)測的可靠性，而這尤其需要對海水pH值的時空影響因素、多環(huán)境要素相互作用的復(fù)雜效應(yīng)以及對不同變化速率下進化適應(yīng)的潛力等開展進一步的研究。
5 、海洋脫氧作用
氣候變化正在使海水混合作用減弱，從而導(dǎo)致海洋低含氧區(qū)域范圍的持續(xù)擴大，這將產(chǎn)生重要的生物學(xué)和生物地球化學(xué)變化。因此，有必要對海水的這種脫氧過程及其影響開展研究和監(jiān)測，應(yīng)當使用最新的無人控制設(shè)備對海洋參數(shù)變化進行更高時空分辨率的觀測，同時定期收集對變化響應(yīng)最為敏感的近海區(qū)域的數(shù)據(jù)。為此，G7國家應(yīng)當增進資源共享并對發(fā)展中國家提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和能力構(gòu)建方面的援助。
6、 海洋變暖
由人類溫室氣體排放所導(dǎo)致的海洋溫度特別是上層海洋溫度的升高強烈影響著十年尺度的氣候變率和極端天氣事件的形成。由于目前還無法對深海區(qū)域的溫度變化進行有效監(jiān)測，因而對深海溫度變化的認識有限，從而導(dǎo)致對未來海平面上升和氣候變化的預(yù)測存在不確定性。只有開展全深度海洋監(jiān)測才能全面認識和理解海洋變暖機理，才能進一步開展在不同氣候變化情景下未來海洋變暖趨勢的預(yù)測。
7 、生物多樣性損失
目前對海洋生物多樣性的認識極為有限，大部分海洋物種可能尚未被發(fā)現(xiàn)。而對海洋生物多樣性缺乏認識和有效管理將危及全球某些最為脆弱的海洋生物棲息地，并進而危及人類社會。開展海洋保護行動以及進行類似的干預(yù)有助于維持海洋生物多樣性及其功能。對于G7國家而言，應(yīng)當加強其在海洋生物多樣性研究領(lǐng)域的合作、推動海洋保護和知識交流。為此，應(yīng)當建立國際工作組，對海洋生態(tài)系統(tǒng)功能及其服務(wù)損失的影響進行評估;推動建立由發(fā)達國家和發(fā)展中國家共同參與的全球海洋保護網(wǎng)絡(luò)。
8 、海洋生態(tài)系統(tǒng)退化
受全球經(jīng)濟與技術(shù)進步以及人口增長的影響，過去50年全球海洋生態(tài)系統(tǒng)退化明顯加速。為遏制這種趨勢，G7國家同其他國家應(yīng)當開展國際聯(lián)合行動以使海洋生態(tài)系統(tǒng)退化驅(qū)動機制減弱，促進全球海洋認識的深化并推動全球海洋保護事業(yè)發(fā)展。相關(guān)行動包括：通過建立國家海洋觀測戰(zhàn)略改進國家海洋生態(tài)系統(tǒng)評估;明確海洋生態(tài)系統(tǒng)退化的驅(qū)動因素并制定消除及減緩措施;推動應(yīng)對海洋環(huán)境問題的技術(shù)創(chuàng)新;加強對人類活動的海洋環(huán)境成本評估及自然資本成本效益分析;推動旨在解決全球環(huán)境問題的國際立法;強化海洋知識培訓(xùn)與教育等。(來源|中科院資源環(huán)境科學(xué)信息中心)
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