IODP发布《2050科学框架:科学大洋钻探探索地球》
吴秀平
2020-05-09
Abstract

        综合大洋钻探计划(IODP),是一个国际科学研究计划,调查地球研究的重要问题,2020年4月发布了新的《2050年科学框架:科学大洋钻探探索地球》计划征求意见,并将在9月份正式公布。本文主要对《2050年科学框架》中提到的7个战略目标进行简要介绍,以期对相关工作提供参考。

 

        战略目标1:

        星球宜居性及生命起源:确定海洋区域内生命的条件和作用。将描述在海底环境中维持微生物的能量来源,探索生物圈和地圈随时间的共同演化,并量化生命对生物地球化学循环和气候的影响;将调查环境条件如何直接影响海底环境中微生物的分布、多样性和生存策略。

 

        战略目标2:

        构造板块的海洋生命周期:探索大洋岩石圈的成因、年龄、运动和破坏性研究。将研究构造、岩浆和热液过程之间的复杂相互作用如何驱动地壳增生类型的变化;将探索海洋地壳、地幔和海洋之间的水热和微生物相互作用的完整历史,以及它们对地球化学循环、资源和生命的影响;将研究地幔柱的起源和活动性、地球最深和最密集地幔区中的大的低切变速度区、大的火成岩区和板内火山活动;将提供岩石和流体样本,以及动态观测。

 

        战略目标3:

        地球气候工厂:研究冰盖、海洋和大气动力学以及海平面的变化。将使用海洋气候档案来定义地球气候工厂如何在地质历史上的一个极端状态范围内运作,提高预测未来气候变化的能力;将通过十年到百万年的时间尺度,包括轨道变化、海洋碳储存、构造过程和板块结构的作用来确定自然气候变化的幅度和起源;将绘制出过去地质时期降水和干旱的模式,并调查它们的长期和短期变化的原因;将重建地球冰冻圈的地质历史,特别是要限制极区放大的幅度和影响,并辨别影响过去全球海平面变化模式的过程和事件。

 

        战略目标4:

        地球系统中的反馈:限制地球、海洋、大气和生命之间运行的过程。科学海洋钻探为评估板块构造和海洋结构变化对二氧化碳、温度和地球冰冻圈演化的影响提供了主要手段。将整合近场和远场钻探结果,以确定冰原大小的变化如何影响中低纬度地区的海洋和大气环流模式;将在主要气候事件中重建古代生物和碱度泵的变化,并评估气候或环境变化如何引起浮游生物生态系统结构的变化,从而可能导致其他反馈;将对深海生物圈的生命如何被海洋条件和构造过程控制的评估,以及地下的生物活动如何反过来影响更广泛的地球系统功能的评估。

 

        战略目标5

        地球历史上的转折点:利用地球地质遗迹照亮未来环境变化。将调查古代的临界点,以阐明临界点是什么以及地球系统如何恢复,为评估现代和预测未来的气候和环境变化提供史前视角;将实施新的、有针对性的钻探计划,以完善人们对地球系统临界点的阈值和相互关联性的认识。将从系统未超过临界点的稳定地质时期恢复记录,提供系统对阈值行为弹性的关键信息;将利用浮游生物化石独特的时间和分类学分辨率来确定恢复期间新物种的原因、时间尺度、灭绝模式和辐射。

 

        战略目标6

        全球能量和物质循环:确定地球系统中能量和物质转移的模式、和速率。将研究在地球系统中所有尺度的能量转移,从微生物尺度的挥发性能量循环到在海底产生生物量,再到在地磁领域驱动全球尺度变化的地核内的热对流。将通过海洋盆地恢复地球地磁场的高分辨率记录调查地球系统变化的起源、性质和后果。将综合岩心和孔隙流体分析、井下测井数据、现场钻孔水文实验测量数据、以及钻孔观测站的流体压力、温度和溶质浓度测量数据,将在探索海底二氧化碳封存的机会中发挥重要作用,因为了解潜在储层的关键特征阶段需要深取岩芯能力。

 

        战略目标7:

        影响社会的自然灾害:了解海洋环境中的自然危害。将描述控制地质灾害的基本性质、过程和条件;将确定过去危险事件的历史,以洞察未来事件的可能性;将通过海底下的海洋观测站,在断层内部或非常靠近断层的地方以及在滑坡破坏面和火山周围,直接监测现场情况以评估危险随时间的变化。

 

转载本文请注明来源及作者:中国科学院兰州文献情报中心《资源环境科学动态监测快报》2020年第08期,吴秀平  编译.

Document Type学科发展态势
Identifierhttp://119.78.100.147:8080/handle/2SELTVKS/108107
Collection资源环境科技期刊集群
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吴秀平. IODP发布《2050科学框架:科学大洋钻探探索地球》. 2020.
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