美國發布《海洋、沿海及大湖區酸化研究計劃2020—2029》

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2020年7月，NOAA發布《海洋、沿海及大湖區酸化研究計劃2020—2029》（Ocean，Coastal and Great Lakes Acidification Research Plan：2020-2029），主要包括三個主題：①通過監測、分析和建模來記錄和預測環境變化；②表徵和預測物種和生態系統的生物敏感性；③了解海洋、沿海和大湖地區酸化對人類的影響。新計劃從美國國家層面和區域層面對美國海洋酸化的未來研究方向進行了規劃。

2009年，美國政府籤署《聯邦海洋酸化研究與監測法案》（FOARAM）。依據該法案，2010年，美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）出臺《海洋和大湖地區酸化研究計劃》（Ocean and Great Lakes Acidification Research Plan），以確定海洋酸化對海洋生物和生態系統的潛在影響，評估海洋酸化對區域和全國生態系統以及社會經濟的影響，確定保護海洋生態系統的策略和技術。2010年版海洋研究計劃在過去十年中指導了NOAA的相關研究，並為更新的研究計劃提供了框架。2020年發布了新的研究計劃作為上一個十年計劃的延續。

1 國家海洋、沿海和大湖區

研究目標1.1：擴展和推進觀測系統和技術，提高對酸化趨勢和過程的理解與預測能力。

研究目標1.2：了解並預測具有生態和經濟意義的物種對酸化和共同脅迫（co-stressors）的適應能力。

研究目標1.3：識別並吸引利益相關者和合作夥伴，評估需求，開發支持酸化管理、適應和恢復力的產品和工具。

2 公海區域

研究目標2.1：繼續領導和支持「全球海洋酸化觀測網絡」（Global Ocean Acidification Observing Network，GOA-ON）（與研究目標6.2協同）。

研究目標2.2：分離自然和人為的CO2信號，並闡明季節到十年尺度的反饋。

研究目標2.3：觀測海洋化學和生物學方面的變化，以提供模型初始條件和驗證。

研究目標2.4：研究全球統計或類機械學算法（quasi-mechanistic algorithm），以推斷從遙感數據中獲取的海表面碳酸鹽動力機制及其潛在的生物過程。

研究目標2.5：研究海洋酸化對貧營養水域的低營養水平的影響。

研究目標2.6：海洋酸化對高度遷徙物種的研究影響。

研究目標2.7：評估海洋酸化對生物群落的直接和間接影響。

3 阿拉斯加地區

研究目標3.1：描述海洋酸化的季節性循環和區域脆弱性。

研究目標3.2：在局部到區域空間尺度上表徵未來的海洋酸化發展軌跡。

研究目標3.3：建立一個分布式的社區級沿海海洋酸化監測網絡。

研究目標3.4：表徵關鍵資源物種對海洋酸化和其他壓力源的敏感性和適應潛力。

研究目標3.5：檢查重要的低營養水平「瓶頸」物種對海洋酸化的敏感性。

研究目標3.6：識別海洋酸化對整個生態系統的影響。

研究目標3.7：提升海洋酸化對依賴漁業的社區的社會經濟影響的評估。

研究目標3.8：評估社區在海洋酸化對關鍵營養和文化資源影響方面的敏感性和適應力。

4 北極地區

研究目標4.1：開展有針對性的觀測和過程研究，以提高對海洋酸化動力機制和影響的理解。

研究目標4.2：建立能夠模擬精細海洋酸化過程的高解析度區域模型。

研究目標4.3：開展海洋酸化對重要經濟和生態物種影響的實驗室研究。

研究目標4.4：進行生態系統級研究以評估海洋酸化影響。

研究目標4.5：發展生物預測和預報。

研究目標4.6：支持NOAA對美國北極漁業管理的貢獻。

研究目標4.7：評估對海洋酸化與環境變化耦合的區域適應策略。

5 西海岸地區

研究目標5.1：改善對商業和生態重要物種至關重要的棲息地的次表層環境中海洋酸化參數的表徵。

研究目標5.2：加深對生物系統與化學條件之間關係的理解，包括各種生境變化的有效指標。

研究目標5.3：可以更好地描述過去、現在和未來的海洋狀況的先進分析工具。

研究目標5.4：了解物種對海洋酸化的敏感性並描述其內在機制。

研究目標5.5：研究物種適應海洋酸化的潛力。

研究目標5.6：能夠發現並歸因海洋酸化對受管理物種和生態系統的直接和間接影響。

研究目標5.7：增進對依賴海洋酸化敏感的物種的漁業和沿海社區的社會、文化和經濟福祉風險的了解，增進對海洋酸化脆弱性相關的社會與經濟驅動因素的了解。

研究目標5.8：增進對捕魚和沿海社區適應戰略的了解和交流。

6 太平洋島嶼地區

研究目標6.1：繼續監測和評估珊瑚礁生態系統中的海洋酸化。

研究目標6.2：擴大區域海洋酸化觀測系統，拓展到遠洋和深海環境。

研究目標6.3：創建實時和預測性的海洋酸化空間產品。

研究目標6.4：評估海洋酸化對主要太平洋珊瑚礁和中上層物種的直接影響。

研究目標6.5：評估海洋酸化對漁業和受保護物種的間接影響。

研究目標6.6：識別生態系統規模的海洋酸化影響。

研究目標6.7：評估海洋酸化對太平洋社區的直接和間接影響。

研究目標6.8：表徵社區對海洋酸化的意識和適應力。

研究目標6.9：為各種利益相關者開發海洋酸化科學傳播產品。

7 大西洋東南地區和墨西哥灣地區

研究目標7.1：改善重要經濟、文化和休閒區的海洋酸化參數表徵。

研究目標7.2：改善對公海海洋酸化的表徵。

研究目標7.3：增進對區域過程和季節性趨勢的基本了解。

研究目標7.4：提高測量和預測能力。

研究目標7.5：進一步了解海洋酸化對生態系統生產力和食物網的影響。

研究目標7.6：確定該地區海洋酸化的指標物種。

研究目標7.7：表徵關鍵資源物種對海洋酸化和其他壓力源的敏感性和適應潛力，並增進海洋酸化對有害藻華事件發生頻率和持續時間影響的了解。

研究目標7.8：改進海洋酸化對當地旅遊業、休閒捕魚、商業捕魚和水產養殖產業的社會經濟影響評估。

8 佛羅裡達群島和加勒比海地區

研究目標8.1：表徵空間維度碳酸鹽化學模式。

研究目標8.2：表徵時間維度碳酸鹽化學模式。

研究目標8.3：通過碳酸鹽化學和生物或群落規模指標的對比監測，更好地了解生態系統對海洋酸化的響應。

研究目標8.4：整合多個功能組的生態系統建模。

研究目標8.5：增進對生物群落侵蝕響應的理解。

研究目標8.6：評估碳酸鹽化學變異性對生態系統構建物種的影響

研究目標8.7：評估珊瑚物種對海洋酸化敏感性的差異以及與海洋酸化恢復力相關的分子機制。

研究目標8.8：調查未充分研究的生態系統以及標誌性、入侵、瀕危和商業上重要物種對海洋酸化的直接反應。

研究目標8.9：天然高二氧化碳類似物的鑑定和研究。

研究目標8.10：對區域內海洋酸化影響的經濟評估。

研究目標8.11：跨學科和綜合的社會生態學方法。

9 大西洋中部海岸

研究目標9.1：改進在其他環境變化背景下的每日到十年尺度海洋酸化預測。

研究目標9.2：模擬大陸架和主要河口系統的全水體的碳酸鹽化學動力機制。

研究目標9.3：確定海洋酸化和其他多重壓力因素如何對生態和經濟上重要的海洋物種產生影響。

研究目標9.4：使用實驗結果對動態過程模型進行參數化，從而可以評估海洋酸化造成的生物學影響在種群中的代內和代際後果。

研究目標9.5：了解海洋酸化將如何影響漁業捕撈、水產養殖和社區。

研究目標9.6：評估緩解和適應策略的收益和成本。

研究目標9.7：將海洋酸化的科學認識整合到區域計劃和管理中。

10 新英格蘭地區

研究目標10.1：提升與經濟和生態上重要物種最相關的海洋生境的生物地球化學表徵。

研究目標10.2：更好地了解斯科蒂陸架（Scotian Shelf），墨西哥灣流和主要河流水源的趨勢、動力機制和變化及其對海洋酸化的影響。

研究目標10.3：預測每天、每月、季節性和年度的動態環境中海洋酸化環境的變化。

研究目標10.4：確定所選基礎物種對海洋酸化和多壓力條件的關鍵響應。

研究目標10.5：表徵物種對海洋酸化的適應能力並研究潛在的緩解模式。

研究目標10.6：將海洋酸化和其他海洋壓力因素納入單一物種和生態系統模型，以改善生態系統管理。

研究目標10.7：了解海洋酸化如何影響漁業捕撈、水產養殖和社區。

研究目標10.8：評估緩解和適應策略的收益和成本。

研究目標10.9：將對海洋酸化的科學認識整合到區域計劃和管理中。

11 大湖區

研究目標11.1：拓展NOAA的海洋酸化監控網絡，使其包含大湖區的採樣點。

研究目標11.2：進行有害藻華物種的研究以及pCO2和溫度升高對藻華毒性、濃度和發生頻率的影響。

研究目標11.3：開展研究，以了解貝類、浮遊生物、魚類和其他生物群對pH值和碳酸鹽飽和度狀態變化的敏感性。

研究目標11.4：將碳酸鹽化學方法納入生物物理模型和食物網模型，以預測pH值和碳酸鹽飽和狀態的變化對重要生態終點（ecological endpoints）的影響。

研究目標11.5：讓利益相關者和公眾參與知識生產過程。

研究目標11.6：評估生態保護成果或減緩行動對經濟和社會的影響。

轉載本文請註明來源及作者：中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境科學動態監測快報》2020年第15期，王金平，薛明媚 編譯。