2021
01.04
Happy New Year
2021年的第一個工作日，讓我們一起來看一看全球海洋界的前沿發現吧。
1.科學家發現有記錄以來最「長壽」的熱帶珊瑚魚
科學家們在西澳大利亞海岸發現的一條81歲的子夜笛鯛改寫了有記錄以來最「長壽」的熱帶珊瑚魚記錄。科學家們一直在試圖了解熱帶珊瑚礁魚類「長壽」的秘密，澳大利亞海洋學研究所的研究人員在西澳大利亞州海岸附近4個地點和印度洋中部的查戈斯群島附近抽樣調查了熱帶魚的生長情況，共發現11條年齡超過60歲的魚。
在西澳大利亞州西北部一處名為羅利沙洲的珊瑚礁海域，研究人員發現了這條年齡高達81歲的子夜笛鯛和一條79歲的紅鱸魚。確定一條魚的年齡就像計算一棵樹的年齡。魚的耳骨（耳石）有生長帶，科學家可以通過魚類的耳骨鑑定其準確的年齡。
一條魚能在珊瑚礁上生活80年，實在是一件不可思議的事情。領銜這項研究的Taylor表示，當地對海洋資源的保護和限制捕撈是這些魚能夠長壽的原因之一。希望這項研究可以有助於氣候變化下的魚類管理決策。
2.地球最初的生命如何應對最大的威脅——水
全球變暖途徑日益清晰
圖/Science科學
生命依賴於水，但水也能分解DNA和其他關鍵分子。那麼，最早的細胞如何解決這一悖論？2021年2月18日，美國國家航空航天局（NASA）將有一艘飛船進入火星的大氣層，它將啟動著陸系統和空中吊裝機動結構，將名為「毅力號」的六輪漫遊車降落到火星表面。如果一切順利，這臺火星車將著陸在耶澤羅撞擊坑，這是一個靠近火星赤道、寬45千米的隕石坑，可能曾經是一個液態水湖泊。
英國劍橋大學的研究者約翰·薩瑟蘭特別關注毅力號的進展。他之所以對這個隕石坑感興趣，是因為它很契合他關於火星和地球上生命起源的觀點。儘管長期以來，許多科學家都推測最早的生物細胞來自海洋，但最近的研究表明，生命的關鍵分子及其核心轉變過程，只能發生在像耶澤羅撞擊坑這樣的地方，即一個由溪流構成的相對較淺的水體。
若干研究表明，生命的基礎化學物質需要太陽光的紫外線輻射才能形成，其所處的水環境有時必須高度濃縮，甚至完全乾燥。在室內實驗中，薩瑟蘭和其他科學家通過溫和加熱簡單的碳基化學物質，使它們經受紫外線輻射並時不時加以乾燥，製造出了DNA、蛋白質和細胞的其他關鍵成分。化學家還從未在模擬海水的條件下合成如此多樣的生物分子。
新出現的證據使許多研究人員放棄了生命出現於海洋的觀點，轉而關注陸地環境，主要是那些乾濕交替的地方。當然，並不是所有科學家都改變了看法，但是支持陸地起源觀點的科學家表示，該觀點為一個長期以來的悖論——儘管水是生命的必要條件，但它也會破壞生命的核心組成部分提供了解決方案。
3.《Nature》公布2020年十大科學發現之南極上空臭氧層的修復使高速氣流停止漂移
圖/Science科學
20世紀80年代中期，科學家在南極上空發現了春季大氣臭氧層空洞，這揭示了人類製造的臭氧消耗物質對大氣層的威脅。位於海拔10到20千米處的南極臭氧層空洞也影響了南半球大氣環流，進而影響地表的氣候。最明顯的一個趨勢是，夏季的高速氣流開始向極地移動。高速氣流是行星尺度的大氣環流現象，地球上有數條環繞的高速氣流帶。
1987年的《蒙特婁議定書》及其隨後的修正案禁止了臭氧消耗物質的生產和使用。因此，大氣中臭氧消耗物質濃度正在下降，臭氧層已經出現初步的恢復跡象。Banerjee等人的研究指出，自臭氧層開始恢復以來，空洞相關的環流效應已經停止。以前曾有人注意到這種環流效應停止的趨勢，但Banerjee等人首次正式將其歸因於《蒙特婁議定書》的影響。
4.深海冷泉有機碳來源的新機制
冷泉通常指富含甲烷等碳氫化合物的流體從海底沉積物界面下滲漏或噴湧的區域，被譽為深海生命的綠洲，微生物、貽貝等生物以冷泉噴發物作為能量來源大量繁殖。由甲烷厭氧氧化古菌（ANME）和硫酸鹽還原細菌（SRB）介導的甲烷厭氧氧化過程（AOM）是支撐整個冷泉生態系統的主要能量來源，也是目前已知能夠維持生命的低能量極限反應過程之一。
甲烷厭氧氧化過程每年消耗約4億噸甲烷，屏蔽了海底約90%的甲烷釋放，深刻影響了深海碳循環和全球氣候變化。在傳統的認知中，甲烷厭氧氧化過程將甲烷轉化為無機碳，以此作為深海冷泉生態系統的主要能量來源。然而，冷泉生態系統存在大量的異養微生物，其生長所需要的有機碳來源一直是未解之謎。
針對這一科學難題，上海交通大學張宇團隊在《Nature Communications》發表文章，提出了冷泉碳循環的新模型：ANME古菌將甲烷厭氧氧化為無機碳的同時產生有機碳，為生態系統中的異養微生物提供碳源。ANME古菌消耗的甲烷中有3~25%沒有被完全氧化成二氧化碳，而是轉化為乙酸或者其他的有機物。在深海冷泉環境中，由於高的甲烷分壓，甲烷轉化為有機碳不再是一個耗能反應，使得這一生物過程可持續。這一新發現的有機碳的產生過程對準確評估深海的碳儲庫、解析冷泉生態系統的形成機制，都具有重要意義。
5.珊瑚與共生藻類的關係變化幫助白化珊瑚恢復
2015-2016年厄爾尼諾現象期間珊瑚群落的變化（健康-白化-恢復）
圖/Nature自然科研
氣候變化造成的海洋熱浪越來越頻繁，對世界上的珊瑚礁構成了嚴重威脅。氣候變暖導致珊瑚將生活在其組織內提供營養的共生藻類排出，這將導致珊瑚白化，使珊瑚更容易受到飢餓、疾病和死亡的影響。雖然有些藻類跟共生藻類相比能讓珊瑚更耐高溫，但以前的研究表明，白化珊瑚需要水溫恢復正常，才能重新獲得藻類並恢復。
加拿大維多利亞大學的Julia Baum及其同事在2015年至2016年熱帶海洋熱浪期間研究了太平洋基裡蒂馬蒂環礁的珊瑚。該環礁一端是村莊和基礎設施，另一端則幾乎沒有人類幹擾。
熱浪來臨前，環礁「受幹擾」一端的珊瑚寄居著耐高溫的藻類，而受幹擾較少地區的珊瑚則含有對熱敏感的共生體。熱浪持續兩個月後，以耐熱藻類為主的珊瑚，如預期的那樣，白化的可能性較小。一些包含對熱敏感藻類的珊瑚雖然白化，但在海水溫暖的時候又意外地恢復了。
這種效果以前從未有過記錄，而且只在沒有強烈本地幹擾的地區觀察到，這似乎是因為珊瑚將熱敏藻類排出，以更耐高溫的物種取而代之。該研究表明，珊瑚可能有多種途徑在長期熱浪中生存下來，它們有可能能夠抵禦白化或從白化中恢復過來，而這些途徑受其共生關係的影響。這有助於我們在未來的長期熱浪中更好地管理珊瑚礁。
6.科學家在海洋環境中發現首個馴化另一種動物的動物
人們認為，大約在15000年前，人類首先馴化了狼以此來幫助捕獵。而在接下來的幾千年裡，人類又增加了山羊、豬、綿羊和牛作為食物和材料。而人類所吃的幾乎每一種植物都跟它們原來的野生同類完全不同，植物在人類手中經過數千年的磨練變得更大、更耐寒、更美味、更有營養或更容易種植、收穫和食用。
截止目前，已知的唯一一種能馴化其他物種的生物是昆蟲，例如螞蟻飼養蚜蟲以保護它們免受捕食者的傷害，但這種行為從未在其他脊椎動物中被看到過。然而，在貝里斯的珊瑚礁考察中，由格裡菲斯大學和迪肯大學的研究人員領導的一個小組發現，長鰭雀鯛似乎已經馴化了糠蝦。
眾所周知，雀鯛會養殖藻類作為食物。現在看起來它們似乎還會利用糠蝦的糞便作為肥料來幫助這些植物的生長。作為回報，這些蝦也會得到一個安全的生存場所，雀鯛會趕走任何遊得太近的糠蝦捕食者。
科學家們通過一系列實地測試和實驗室測試證實了這一想法。他們發現，事實上，這些蝦是被雀鯛的氣味吸引而來，同時，這也在幫助它們積極地避開捕食者的氣味。
為了測試這些魚是否起到了保護小蝦的積極作用，研究人員把這些蝦放在一個透明的袋子裡，然後把袋子放在養殖場內部或外部。不出所料，養殖場外面的其他魚都想吃掉這些小蝦，但養殖場內部任何靠近的捕食者都被「養殖魚」給趕走了。這一實驗不僅證實了科學家的想法，同時他們還發現，跟沒有蝦的養殖場相比，有蝦的養殖場，無論是藻類質量還是魚的健康狀況都有所改善。
來源：海洋世界傳播（《海洋世界》整理）
未來兩天近海預報
預計明天，
渤海、黃海北部有0.8到1.5米的輕浪到中浪；
黃海中部、南部、東海北部有1.5到2.3米的中浪區；
東海南部、釣魚島附近海域、臺灣海峽、南海、巴士海峽、臺灣以東洋面有2到3.5米的中浪到大浪區；
北部灣有1.3到1.8米的中浪。
預計後天，
渤海將生成新的大浪區，浪高2到3米；
黃海、東海北部將生成新的大浪區，浪高3到5米；
東海南部、釣魚島附近海域、臺灣海峽、南海、巴士海峽、臺灣以東洋面的大浪區維持，浪高2到3.8米。
2021年1月4~8日西北太平洋海浪數值預報圖
明日濱海出行提示
01
沿岸海域海況
預計明天，
大連海域有輕浪，天津海域有中浪，受海面氣溫偏低影響，平潭海域有中浪，受海面風力偏大影響，都不適宜濱海休閒觀光活動；
我國其他沿岸海域海況都比較理想，適宜開展濱海休閒活動。
我國主要沿岸海域包含：
Ⅰ大連；Ⅱ天津；Ⅲ青島；Ⅳ連雲港；Ⅴ上海；Ⅵ舟山；Ⅶ平潭；Ⅷ廈門；Ⅸ深圳；Ⅹ北海；Ⅺ海口；Ⅻ三亞。
02
主要航線海況
預計明天，
三亞至西沙北礁航線海面有大浪，上海至普陀山航線海面是中浪，乘船舒適度都是三級，出行要注意預防暈船；
大連至煙臺、廈門至金門、深圳至珠海、海口至海安航線有中浪，乘船舒適度為二級，較適宜乘船出行；
海口至北海航線有輕浪，非常適宜乘船旅行。
我國主要旅行航線包含：
①大連-煙臺；②上海-普陀山；③海口-北海；④廈門-金門；⑤深圳-珠海；⑥海口-海安；⑦三亞-西沙北礁航線。
乘船舒適度分為五級：
一級：海面狀況極佳，非常適宜乘船旅行；
二級：海面狀況優良，適宜乘船旅行；
三級：海面狀況良好，較適宜乘船旅行；
四級：海面狀況較差，基本適宜乘船旅行；
五級：湧浪偏大，不適宜乘船旅行。
03
美麗海島海域海況
預計明天，
釣魚島、永興島附近海域有3.2~3.3米的大浪，黃巖島附近海域有2.9米的大浪，永暑礁附近海域有2.6米的大浪，嵊泗列島、東極島、普陀山、大陳島、洞頭島、南麂島、嵛山島、平潭島、湄洲島、東山島、南澳島、分界洲島、蜈支洲島附近海域有2.1~2.4米的中浪，以上海島都不適宜乘船出行；
岱山島、玉環島、萬山群島、川山群島附近海域有1.6~1.8米的中浪，菩提島、長島、劉公島、連島、海陵島、東海島附近海域有1.3~1.4米的中浪，這些海島較適宜乘船出行和遊玩；
我國其他各美麗海島附近海域都是輕浪，海況不錯，非常適宜乘船出行和海島遊玩。
美麗海島是指以下的35個海島：
覺華島、長山群島、菩提島、長島、劉公島、靈山島、秦山島、連島、崇明島、嵊泗列島、岱山島、東極島、普陀山、大陳島、玉環島、洞頭島、南麂島、嵛山島、三都島、平潭島、湄洲島、東山島、釣魚島、南澳島、萬山群島、川山群島、海陵島、南三島、東海島、潿洲島、分界洲島、蜈支洲島、永興島、黃巖島、永暑礁。
（上圖中的照片來自網絡）