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    主动服务“海南生态文明试验区”“海洋强省”建设,自2022年起,中国地质调查局海口海洋地质调查中心(以下简称“海口中心”)开展海南岛昌化江流域生态修复支撑调查项目,着力查明昌化江流域生态地质条件、水土流失、侵蚀淤积等主要生态地质问题,识别生态安全风险,逐步建立“调查-监测-评价-修复”服务模式,为昌化江流域生态保护与修复、国土空间规划与利用提供地质支撑。

    项目团队拍摄的昌化江流域部分区域植被情况

    边学边干 支撑生态修复措施提出

    海南岛昌化江流域生态修复支撑调查项目是海口中心转制以来实施的第一个生态类项目,项目周期为2022年-2024年。

    “我们团队缺少经验,只好边学边干。一年多的时间,我们都集中精力在昌化江流域中下游开展生态本底调查研究。”项目带头人、探矿工程高级工程师李习文说道。项目组积极对接海南职能部门,收集资料进行学习,在开展实地调查过程中,还经常请教中国地质科学院岩溶地质研究所、中国地质大学(北京)等科研院所的专家。

    工作、学习两手抓。在野外调查期间,项目组多次线上请教中国地质大学(武汉)教授,并邀请教授学者实地指导项目组运用遥感解译、模型反演等多种技术手段查证流域生态地质问题、分析成因机理。项目组基于遥感动态监测数据分析流域土地利用现状及变化,发现2017年以来昌化江流域植被覆盖较好,矿山面积有所减少,废弃矿山的修复效果较好,主要得益于海南省落实严格的生态保护举措。

    此外,基于遥感动态监测数据,项目组利用中国土壤流失方程CSLE计算,分析出流域水土流失程度、面积、分布和变化,发现昌化江流域存在不同程度的水土流失问题。项目组针对流域的成土母质、地形地貌、植被覆盖、降雨、气候等因素进行调查研究,发现流域风化层松散,中上游降雨丰富,雨水侵蚀持久,下游降雨集中量大,侵蚀作用强,加上流域大部分地区以农业为主,沿线种植果园,人类对土壤改造频繁,存在土壤裸露和植被破坏现象,导致水土流失相对突出。

    为了准确掌握流域下游河流两侧地层产状及含水层分布情况,查明地下水补充方式,分析河水径流量对地下水的影响,项目组在昌化、三家、四更3个镇实施探采结合井10口,揭露调查区基岩为花岗岩,查明了15米以上的浅层含水层分布情况,经水质检测及综合分析,昌化江两侧地下水存在径流补给形式,但影响范围较小,主要在河流两侧1千米以内,河口因海水倒灌,导致两侧少部分土地盐渍化。

    “这些调研成果为后续提出相应的生态修复措施提供了很重要的参考依据。”李习文表示。

    乘风破浪 解密沉积成因机理

    河口淤积,不仅会影响船舶通行妨碍渔业发展,还会影响河口生态,造成河口岸线的侵蚀加强。项目团队在昌化江河口布设了55个取样点位来采集海水样和沉积物样本,检测昌化江河口区域水质,分析河口沉积物来源,沉积成因机理。

    项目团队在取样调研

    “我们租用居民的小渔船,凌晨5点上船,一出去就是一整天。”李习文说,河口工作区水深在1-10多米不等,2人徒手将20多斤重的沉积物采样抓斗拉上来很是吃力。有时河口和海上风浪大,船小而颠簸,队员们会出现晕船现象。为完成任务,他们在船上每天只补充少许干粮,两天下来大家都晒得黝黑。

    “前期我们沿着昌化江流域海岸线徒步走了75千米,设置了61个控制点,调查防护林和海岸侵蚀淤积状况。”项目团队成员张士友说,为了更进一步掌握河口水底地形地貌、海水流速流向变化情况,团队在河口设置了2站位的定点海流观测和60千米的单波束测量。

    他们在船上作业,不是早出晚归,就是挑灯夜战,有队员调侃道:“以前一直想看日出日落都没实现,参加野外调查竟一次圆梦。”

    在查证海岸线侵蚀淤积变化情况时,项目团队设置了10余条岸滩剖面监测点,选择潮位最低时进行RTK测量线上固定点位高程。项目组经过多种手段实地调查,结合遥感等数据综合分析发现,昌化江河口侵蚀淤积比较严重,流域水土流失较为突出,降雨后携带大量泥沙至河口,中上游多处水库、发电站蓄水,平常下游水量小,入海口海水倒灌,海水与河水交汇受影响,河口三角洲、沙嘴地貌发育,从而形成河口淤积。

    “河口淤积带来的问题比较复杂,不仅会导致河水与海水交换削弱,让近岸红树林出现退化,还会影响当地渔业发展和行船安全。”张士友说。

    对接需求 坚持调查与公益并行

    经过一年多的调查,除了初步掌握昌化江流域水土流失、河口淤积、近岸侵蚀等现状外,项目团队还基本查明了流域地形地貌、地层岩性、成土母质、土壤类型等生态地质条件,为开展昌化江流域生态地质区划,进行流域生态地质评价提供了数据支撑。

    目前,项目组联合海南省水文水资源局,拟借助昌江县保桥水土流失监测站,利用现有的“径流小区”(对坡地水土流失规律和小流域水土流失规律进行定量研究的一种测验设施),加强对昌化江流域水土流失的长期监测,分析不同坡度、植被覆盖度、降雨等多种因子对水土流失的影响,以便基于实验结果提出生态治理和修复的方案。

    项目组建立了下游泥沙模型,提出护水土和清淤等河口淤积治理措施,将有力支撑昌化江河口生态修复及昌化一级渔港建设;初步构建了热带雨林区生态修复综合调查技术指南,逐步建立“调查-监测-评价-修复”服务模式,为持续开展热带雨林区生态保护修复提供技术支撑。

    与此同时,项目组还积极对接地方,开展公益服务活动,完成海南琼中黎母山镇天然富硒地块调查及省级推荐评价,初步圈定无公害富硒地5342亩,助力琼中特色农业发展和乡村振兴;在昌化、三家、四更3个镇实施探采结合井10口,解决了1000余人饮水和100余亩农作物灌溉用水问题。

    下一步,团队将继续对昌化江流域上游,尤其是对热带雨林生态多样性情况进行调查研究,按下生态调查“快进键”,开启海洋地质调查新征程,为服务“海南生态文明试验区”和“海洋强省”建设谱写新时代地质人的华美篇章。

    让天更蓝 山更绿 水更清

    5月27日至6月8日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所3名科研人员赴美国丹佛参加了国际湿地科学家学会(Society of Wetland Scientists,简称SWS)2018年年会,并于会后访问了美国地质调查局密西西比河下游海湾水科学中心和湿地与水生研究中心。

    参会期间,青岛海洋所科研人员丁喜桂高工、谢柳娟博士分别作了关于辽东湾浅海湿地沉积物有机质参数的时空分布特征、基因和气候条件对不同生态型芦苇生长特征的影响的口头报告,余雪洋博士后作了辽河三角洲翅碱蓬湿地系统呼吸的变化趋势及其控制因素展报交流。此次会议,青岛海洋所向全球湿地科学家展示了滨海湿地生态系统调查监测的最新研究成果,了解了湿地监测、修复等科学研究方面的国际最新进展。同时,通过与参会科学家交流滨海湿地科学调查与技术方法,为湿地系统生态地质研究国际合作奠定了良好的合作交流基础。

    在访问美国地质调查局密西西比河下游海湾水科学中心期间,访问团听取了该中心Christopher Martin swarzenski研究员关于在密西西比河口三角洲水文动力学过程方面的研究成果介绍,组织考察了密西西比河沿岸设置的多个水文监测站,并赴密西西比河三角洲滨海湿地开展高程测定、水文监测与采样等工作。

    在访问美国地质调查局湿地与水生研究中心期间,访问团听取了该中心副主任Thomas Doyle研究员关于滨海湿地生态地质调查与监测方面的最新进展和工作成果介绍。双方围绕海岸带有机质加积、预测模型建设、碳分解等系列工作进行了交流讨论,通过深度交流和学习借鉴,在进一步学术交流、科研合作等方面取得了丰富的成果。

    据悉,前期青岛海洋所叶思源研究员多次带领科研团队赴欧美等相关大学、院所等单位交流,就滨海湿地大科学计划、滨海湿地研究国际中心筹建等工作开展了广泛的讨论。本次出访进一步增强了青岛海洋所对国际滨海湿地调查研究的最新方法和理念的跟踪了解,对下一步开展典型滨海湿地生态地质调查与监测、生态系统修复等工作有很强的指导意义。

    会场合影
    密西西比河三角洲湿地水柱状土壤采样
    听取湿地与水生研究中心工作成果介绍
    青岛海洋所科研人员赴美参加国际湿地科学家学会

    123日,长江三角洲和红河三角洲全新世沉积环境演化对比研究项目组织的联合考察组顺利结束了在上海、宁波等地开展的第一次野外共同考察,全面启动了项目合作研究工作。

    本次考察历时6天,由越方11人、中方5人组成的联合考察组先后访问了上海市地质调查研究院、同济大学、浙江省水文地质工程地质大队等单位;考察了上海市地面沉降及海堤监测系统、长江三角洲古岸线、长江三角洲古人类活动遗迹、舟山围填海区地下水监测系统及舟山东滩海岸带监测系统。本次考察对中越双方参加人员系统认识长江三角洲演化过程、发掘长江三角洲与红河三角洲异同提供了有益帮助,为“长江三角洲与红河三角洲全新世演化对比研究”项目的顺利进展迈出了坚实的一步,双方约定将在2016年开展红河三角洲联合野外地质考察。

    根据合作协议,长江三角洲和红河三角洲全新世沉积环境演化对比研究项目以双方在长江三角洲、红河三角洲及近岸海域已有的调查研究成果为基础,开展共同调查和综合对比研究,围绕三角洲和邻近陆架海域地貌演化、层序地层学、全新世岸线变化、河口水下三角洲及邻近陆架海域表层沉积物特征、河口和陆架沉积动力学、全新世和近百年全球变化、人类活动对河口三角洲发育演化影响等内容开展合作对比。合作研究工作分别由中国地质调查局和越南科技翰林院组织实施。

    考察上海市地面沉降及海堤监测系统

    参观上海市柘林古文化遗址

     

    中越长江三角洲联合野外地质考察顺利完成

     
      (本网讯)2005年10月9日,国土资源部中国地质调查局与杭州市人民政府就共同开展“杭州市城市地质调查”项目举行了签约仪式。这是继北京、上海之后,国土资源部与地方合作的第三个城市地质调查项目,本项目的开展标志着杭州城市地质工作进入了新的阶段。中国地质调查局副局长张洪涛,杭州市副市长杨戌标,以及省、市国土资源系统负责人,市建委、规划、交通、林水、环保、园文等单位代表出席了签约仪式。

      杭州市地处河口三角洲平原,地质结构复杂,存在软土地基、岩溶塌陷、隐伏断裂活动,潜在的地震隐患、风潮灾害和水土污染等地质问题,在一定程度上制约着城市建设和发展。随着经济的快速发展,与城市土地利用、资源开发、废物处置、环境保护和灾害防治等有关的地质问题也相随而至,城市地质环境所受影响和压力与日俱增。

      杭州市城市地质调查将针对这些问题,开展杭州市区三维地质结构调查和地下空间利用的适宜性评价、主要地质灾害调查和危害性评价、水土地球化学调查和环境质量评价,建立三维可视化城市地质信息管理与服务系统,为杭州可持续发展的规划、建设提供基础数据和可视化的决策平台。

      该项目准备用三年时间,全面摸清杭州地质情况的“家底”,建立起三维地质资料库,到2007年正式提交杭州地质调查项目最终结果,为城市规划、建设等提供前瞻性科学依据.



    我国第三个部市合作城市地质调查项目正式启动

    2021年全国科普日活动期间,中国地质调查局青岛海洋地质研究所发挥科普基地平台优势,在中国科协科普部指导下,联合青岛市市南区教育和体育局、科普中国科技前沿大师谈、新华科普、地质出版社、山东教育电视台,于9月25日共同举办了“地球之肾 湿地‘碳’究—走进自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站”大型科普直播活动。活动通过科普中国、新华网、地质出版社小黑马科学、山东教育卫视、微赞等平台面向全网直播。

    湿地专家和主持人在直播现场

    本次科普直播活动围绕“滨海湿地碳循环研究支撑服务国家碳达峰碳中和目标”的主题,采用现场主持人与专家进行科普访谈,期间插播科技人员在湿地野外的科普讲解视频形式开展。自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站站长叶思源研究员及其团队骨干裴绍峰研究员、丁喜桂正高级工程师、赵广明副研究员做客直播间,与正在山东黄河三角洲国家级自然保护区的东营湿地野外站开展碳循环调查工作的项目组成员一起,介绍水-土-气-生等生态环境要素的监测装置和技术方法,讲解湿地生态地质科学知识,展示国内外科学家依托湿地野外站的全球湿地增温网(CROWN)开展全球滨海湿地生态环境对比研究的大科学计划和科研成果,以及科技人员保护和修复湿地的科学实践。裴绍峰博士详细解读了双碳目标的内涵,介绍了碳在地球上各圈层的循环交换过程以及地球上的四大碳库:岩石圈碳库、大气碳库、陆地生态系统碳库和海洋碳库。他告诉大家,通常把海洋和海岸带所吸收捕获的碳称为“蓝碳”,其储碳周期可达数千年,在气候变化中发挥着不可替代的作用,尤其滨海湿地因具有远高于其他生态系统的固碳能力和潜力,已成为现在科学家们关注研究的重点。

    直播开始,主持人从近年来全球频频出现的极端天气讲起。这些极端天气形成的原因主要在于碳排放加剧及其导致的全球变暖。为此,我国也积极采取措施,明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。那么滨海湿地碳循环研究是如何支撑服务国家碳达峰碳中和目标呢?

    叶思源研究员对湿地先做了简单的介绍。湿地是位于陆生生态系统与水生生态系统之间的过渡地带,包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及洪泛平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。其中滨海湿地物种丰富,有很高的生态服务功能,在水土保持、岸线稳定、污染物质净化、固定大气中的二氧化碳以及为人类提供原材料和休息娱乐场所等方面具有很高的价值。 

    滨海盐沼湿地是一个复杂又独特的生态系统,包含了植物、动物、微生物以及水、土壤、大气等生态要素,各要素相互协同,使湿地具备了较高的固碳效率和长期持续的储碳能力。青岛海洋所滨海湿地团队就是致力于滨海湿地基础地质、沉积环境演化、生态系统固碳功能评价、生态环境地质监测以及生态修复技术等综合调查和创新研究工作。团队依托青岛海洋所建设了自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站,可以对碳在水---生多圈层中的循环过程进行长期监测。

    直播中,观众通过观看湿地团队野外工作视频,观赏了滨海湿地美丽的景色,了解了科技人员艰苦的工作条件以及他们在野外站开展的调查监测任务和科研过程。

    在滨海盐沼湿地生态系统中,首先要了解该区域生长的典型植物,它们可以通过光合作用吸收二氧化碳,这是最直观的固碳过程。科技人员展示了芦苇、碱蓬、柽柳和互花米草几种代表性植物,详细介绍了每种植物的特点。为了更好地向观众展示湿地植物的固碳过程和强大的固碳能力,江星浩同学在野外展示了植物光合作用的测量方法,周攀同学演示了如何通过植物的“样方调查”测量植被地面生物量。

    湿地土壤不仅为湿地的生物生存提供场所,还可以涵养水源,净化水质、抵御洪水、干旱等自然灾害,更是湿地生态系统最大的碳汇。赵广明副研究员对此进行了详细介绍,何磊博士通过视频展示了湿地土壤样品,那黑色的物质就是土壤中富含的碳,来自植物根茎和残骸。土壤中的微生物可以分解碳,裴理鑫博士用生动形象的比喻讲解了湿地水淹环境下微生物是如何工作及其对土壤碳汇的影响。

    除了植物和土壤,分布在湿地各处的水体的固碳情况也是很可观的。裴绍峰博士告诉大家,水中生长着大量肉眼看不到的浮游植物,它们与芦苇、碱蓬等宏观植物一样也可以进行光合作用,将水中的游离的碳转化为有机碳。水里的碳减少后,大气中的二氧化碳就会进入水体中进行补充,从而减少了大气中的二氧化碳含量,这就是水域光合固碳作用。段云莹同学在野外展示了测量水域初级生产力的仪器和方法。

    储存在湿地生态系统的碳并不是100%稳定存在的,其中的一部分会通过植物的呼吸作用和土壤矿化分解作用,以二氧化碳或甲烷的形式返回到大气中,这就形成了水-土-气-生各圈层的碳循环。谢柳娟博士在野外介绍了使用涡度塔开展温室气体的长期监测工作,展示了芦苇通过通气组织传输气体的科学小实验。

    水-土-气-生各圈层的碳循环过程在全球变暖条件下会发生变化。科技人员在野外站需要借助一些试验装置来研究湿地碳汇过程对全球变暖的响应。赵广明副研究员在野外展示了能实时监测46个环境因子的增温模拟试验装置——增温箱。该装置现已布设在辽河三角洲、黄河三角洲和盐城三个湿地,覆盖了两种植被,三个纬度带,并与欧美国家同等的增温站联网,全球科学家共享数据,开展合作研究,预测不同纬度、不同生境、不同地质演化阶段的滨海湿地在未来气候变暖情况下固碳能力的变化,为应对全球变暖提出科学建议。

    滨海湿地团队在东营湿地野外站 

    直播最后,叶思源研究员介绍了我国滨海湿地由于人为围垦、海洋环境污染、海岸工程建设等原因,出现了较为严重的湿地面积退化现象。据调查,我国在1975年滨海盐沼分布面积为2285平方千米,而2017年遥感数据解译结果显示我国滨海盐沼分布面积仅为1234平方千米,退化率达到54%。青岛海洋所湿地团队积极采取应对措施:在黄河三角洲湿地建立了200亩的湿地修复示范区,在91种芦苇基因中优选出具有耐盐、抗旱、生物量大的品种来进行植物修复,目前已取得了很好的效果。叶思源研究员指出滨海盐沼未来修复的潜力巨大,若将我国滨海盐沼恢复到1975年前的状态,将大大增加湿地的碳汇能力。因此加强湿地保护,更好地发挥湿地储碳、固碳能力,对双碳目标的实现具有重要的意义。专家呼吁大家:关爱湿地,保护湿地,自觉践行节能减排,通过实际行动为实现“碳中和”目标贡献自己的力量。

    本次活动是青岛海洋所首次采用现场专家科普访谈的形式开展的大型科普直播。活动采用提问、解答、讲解、ppt展示和野外实景视频播放相结合的方式,形式新颖活泼,内容有趣生动。观众们通过聆听专家的讲解,观看科普视频,明白了“碳达峰”“碳中和”“碳汇”等刷屏热词的内在含义。活动包含了丰富的海洋学、地质学、生态学、水文学、地球化学等多个学科领域的知识点,让大家系统全面地认识滨海盐沼湿地的生态功能,了解科研工作者开展湿地碳循环调查研究工作的意义。活动还弘扬了新时代科学家精神,提高了大家关心湿地、认识湿地、保护湿地的意识。观众们在后台纷纷留言,表达出自己激动的心情和实现国家双碳目标的决心,他们对常年奋战在野外一线的科研工作者也表示出深深的敬意。

    活动当日吸引了全国众多的中小学生及科普爱好者,各平台总收看量达5万余人次,活动圆满成功,取得了良好的科普传播效果。

    青岛海洋所成功举办“地球之肾湿地‘碳’究”全国科...

    日前,自然资源部中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室在国际Top学术期刊《Catena》上发表了题为《Historical change of carbon burial in Late Quaternary sediments of the ancient Yellow River Delta on the west coast of Bohai Bay》(渤海湾西岸古黄河三角洲晚第四纪沉积物碳埋藏记录)的最新研究成果。该成果由滨海湿地生物地质重点实验室赵广明副研究员为第一作者,叶思源研究员为文章的通讯作者,青岛海洋所荣誉教授,中国政府友谊奖获得者美国路易斯安娜州立大学Edward Laws为该文章的合著者的科研团队共同完成。《Catena》期刊2020年1月中科院分区为1区Top,影响因子为3.851。

    1 研究区位置图及海岸线变化 

     

    近年来,对气候变化有重要影响的碳循环研究是科学研究的热点问题之一,河口三角洲连接陆地和海洋两大碳库,每年大量陆地侵蚀的有机物经河流汇入海洋,是陆地侵蚀物质输入海洋的最终通道,许多大河三角洲已成为重要的碳埋藏区(汇),并且其沉积物中大量存在SO42-离子,阻碍了甲烷的产生量,相比陆地生态系统,释放更少量的温室气体,在单位体积内埋藏的有机碳量在减少全球气候变暖发挥着巨大的作用。但目前从地学角度研究其碳汇作用的成果较少。 

    本文是利用2016年大地调项目在渤海湾西岸老黄河三角洲获得的一口30.76m的岩心(图1),重建了古黄河三角洲晚更新世以来沉积有机碳埋藏历史,研究结果表明海平面稳定后,三角洲湿地C3植被逐渐发育,距今6500年开始至今,陆源有机碳呈逐渐减少趋势(图2)。

                     

    图2 钻孔沉积物各物理化学指标对应关系 

    各沉积环境中三角洲前缘碳埋藏能力最高,浅海沉积环境最低,研究区全新世以来沉积物碳埋藏通量平均值为20.76 g/(m2 yr),远小于位于山东东营的现代黄河三角洲地区,反映出上游黄土高原水土流失加重及后期黄河沿岸筑坝等人类活动的影响作用。这项研究成果将为解决在海洋中找不到足够的陆源碳踪迹,即所谓的“丢失的碳”科学问题提供一些科学的参考。

    据了解,这项成果是在中国地质调查局二级项目“江苏滨海湿地多圈层交互带综合地质调查”和“渤海湾西部等重点海岸带综合地质调查”以及国家自然科学基金(41406082, 41240022, 41706057),科技部国家重点研发计划(2016YFE0109600)联合资助下完成的。研究团队近年来一直专注于中国北方大河河口三角洲湿地不同时间尺度的碳循环研究,先后在黄河三角洲,辽河三角洲,渤海湾西岸古黄河三角洲、江苏沿岸古黄河三角洲等河口湿地开展土壤-水-植物-大气综合调查,探寻碳在不同圈层之间的迁移转化规律及对气候变化和人类活动的响应机制。

    国际Top期刊发表滨海湿地局重点实验室最新研究成果

     

    沿海地区土地受海水侵蚀发生海岸崩塌

    国家海洋局近期发布的《2016年中国海平面公报》显示,2016年中国沿海海平面比2015年高38毫米,达1980年以来的最高位。而且,中国沿海近五年的海平面均处于30多年来的高位。受气候变化和海平面上升累积效应等多种因素的影响,辽宁、河北和海南等省的海岸侵蚀范围加大,辽宁、河北和山东等省的海水入侵较重,高海平面加剧了浙江、福建和广东等地的风暴潮与洪涝灾害。

    是什么原因导致了近年来海平面的快速上升?面对海平面上升带来的各种危害,应如何应对?记者近日走访了中国地质调查局相关海洋地质专家。

    全球气候变暖是海平面上升的根本因素

    “全球气候变暖是海平面上升的最根本因素。”中国地质调查局广州海洋地质调查局海洋环境地质与工程地质调查所副所长、教授级高级工程师夏真告诉记者。

    据夏真介绍,工业革命以来,人类大量使用燃料导致温室效应,全球气温逐渐上升,直接导致海水膨胀、极地冰盖和冰川融化,从而引起全球海平面上升。据研究,当温度为25摄氏度时,水温每增加1摄氏度,100米厚的海水层就将膨胀约0.5厘米。菲律宾马尼拉海域热膨胀导致海平面上升的因素所占比重约为1/3。此外,全球气候变暖导致格陵兰冰原和南极冰盖,以及山地冰川的加速融化也是造成海平面上升的主要原因之一。据估计,过去十年格陵兰冰原平均每年融化约3.03万亿吨,南极冰盖平均每年融化1.18万亿吨,格陵兰冰原所拥有的水量足以让海平面上升约7.62米。此外,许多小型陆地冰川也在加速融化,尤其高山冰川的融化速度明显超过大型冰盖,山地冰川融化在海平面上升的所有因素中所占比重约达1/3。

    2016年我国沿海地区的海平面高位上升,有全球气候变暖引起海平面上升的背景,同时更是受到2015~2016年的极端厄尔尼诺—拉尼娜事件影响。中国地质调查局青岛海洋地质研究所副总工程师、海岸带综合地质调查工程首席专家印萍表示,受2015年夏季开始并在冬季达到最强的厄尔尼诺事件影响,包括我国沿海在内的西太平洋海面温度降低,海平面上升幅度小,总体低于往年水平;2016年夏季受拉尼娜事件影响,西太平洋岸海水温度持续升高,海平面达到了历史新高。这是自上世纪80年代以来最强的厄尔尼诺—拉尼娜事件,导致我国沿海海平面异常,处于近30年来的最高位。

    中国地质调查局泥质海岸带地质环境重点实验室主任、天津地质调查中心二级研究员王宏则指出,具体到某一地区,海平面上升的原因还有地质因素(新构造下沉)、人为因素(抽取地下水引起的地面下沉)等局地因素,在多种复杂因素的共同作用下,引起相对海面上升。

    据夏真介绍,广东沿海的湛江市、海康城月镇、东莞麻涌、潮州南龙湖、汕头北下棠、潮阳西北西胪、海丰可塘等地均发生不同程度的地面沉降。其中,湛江市地面沉降最大区累计可达110.35毫米。珠三角沿海地区软土地基分布广泛、厚度大,也易造成地面沉降。

    此外,专家们还表示,区域海平面变化还受局地海温、海流、风、气温、气压、降水和径流变化等水文气象要素的影响,气温和海温升高、气压降低,海平面会突然升高。如低气压、强台风引起增水或风暴潮现象,风暴潮将海水推入封闭港湾也会导致海平面异常升高。

    海平面的加速上升加剧了海洋灾害致灾程度

    海平面的加速上升,已经成为海岸带的重大灾害。

    印萍指出,海平面上升将直接导致沿海地区低地被淹没和土地资源损失。而与海平面上升相伴的,还有台风强度、频率增加和降雨增多,从而加剧沿海地区风暴潮、海岸侵蚀、洪涝、泥石流等灾害,并引起河口内涝、海水入侵、土壤盐渍化、湿地生态系统退化等一系列问题。长期海平面上升还会影响城市排水系统、海堤和港口码头等安全标准。我国环渤海、长江三角洲和珠江三角洲沿海低地和河口地区受海平面上升和风暴潮影响最大。

    “珠江三角洲绝大部分地区海拔高度不到1米,现有约13%的土地在海平面以下,若海平面再涨400毫米,那么珠三角1/4土地或变成海的一部分。”夏真介绍,渤海和黄海沿岸受海水入侵的威胁最大,珠江三角洲地区也多受海水入侵困扰。2014年珠江口共监测到咸潮入侵8次,影响最严重、持续时间最长的咸潮入侵达15天。辽宁、河北、天津和山东等沿海地区由于海平面上升出现了严重的土壤盐渍化。

    海平面上升不仅会加剧风暴潮灾害,增加超级台风出现的频率,还会加大洪涝灾害的威胁。当遇到天文大潮和季节性涨潮时,本已升高的海平面威力大幅增加,使潮水暴涨,影响区域更广,危害更大,原有的防潮工程功能减弱,海潮甚至冲毁海堤,吞噬码头、工厂、城镇和村庄。2008年,热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸,风暴潮、巨浪和高海平面共同作用,酿成严重灾害,超过12万人遇难,约200万人受灾。2014年,广东省海域共发生风暴潮3次,造成全省直接经济损失60.41亿元。王宏也指出,上海、广州及天津这样的沿海大城市和沿海低地地区,特别是包括辽东湾、渤海湾、黄河三角洲、莱州湾、苏北沿海、长三角、杭州湾、闽浙小海湾及珠三角等泥质海岸带地区,因海面上升,使得致灾大潮高水位和风暴潮危害增强,沿海地区被高水头海水淹侵的程度和发生频率大大增加。

    海平面上升还造成海岸侵蚀严重。海平面上升,海洋动力作用加强,使得海岸侵蚀加剧,特别是砂质海岸受害更大。海水易对堤岸下的海砂冲刷侵蚀,造成海岸坍塌后退。资料表明,我国70%的砂质海岸被侵蚀后退,有的海岸每年“后退”数米甚至数十米。深圳惠深沿海高速公路土洋收费站附近280米长的岸段受侵蚀,2010~2014年最大侵蚀距离为18.7米,平均侵蚀距离9.5米,建在岸边的篮球场完全消失。汕头潮阳区龙虎湾岸段侵蚀严重,导致部分堤坝崩塌,建筑物严重损坏,部分房屋墙角被掏空成为危房。

    科学应对海平面上升及其带来的各种危害

    海平面上升虽然是缓发性海洋灾害,但随着全球气候变暖的加剧,对沿海地区经济社会发展以及公众的生产生活的影响越来越大。如何应对?

    印萍建议,一是应加强海平面上升观测系统建设,开展海平面上升、风暴潮灾害预测和沿海地区灾害风险评估,制定风险区划和减灾防灾战略;二是提高河口三角洲和沿海低地平原区防洪排涝标准,海岸防洪堤、港口码头和沿海城市重大基础设施规划建设应充分考虑海平面上升因素,并根据海平面变化趋势及时调整防洪标准和采取措施;三是开展海岸生态系统建设和滩涂修复,扩大红树林等滨海湿地面积,开展滩涂修复和养护,提高海岸带自然生态系统应对海平面上升的能力;四是严格控制沿海地区地面沉降,减缓相对海平面上升;五是完善海岸带避让制度,预留海平面上升的海岸空间,避免在高风险的避让线内建设重大工程和重要基础设施等。

    夏真指出,要充分考虑海平面上升影响,重新修订城市防潮排涝标准,减少海岸及海堤侵蚀冲刷程度,提升河道排涝能力,以适应海平面上升。加强地面沉降监测,合理开发地下水资源,有效控制地面沉降,减缓相对海平面上升。在咸潮影响严重区,根据海平面上升幅度及季节变化情况,合理调配淡水资源,调整供水对策,保障供水安全。合理开发利用海岸,避免大规模破坏生态系统的开发活动,为滨海湿地、红树林、芦苇等滨海生态系统提供良好的生存环境及发展空间,提高其抵御和适应海平面上升的能力。科学围填海,保护滩涂资源,减缓海水对海岸的侵蚀冲刷。加强侵蚀岸段治理,保护海岸。修建加高加固围堤或其他防护工程,在围堤外侧种植红树林水草等植被,开展生态修复,构建生态系统与围堤相结合的立体防护网;采用人工补沙或固沙工程,建设沿海防护林,维护海岸沙丘及沙滩,科学应对海平面上升影响。开展海洋环境应对气候变化的响应监测工作,加强风暴潮、海啸、咸潮、海岸侵蚀、海水入侵和土壤盐渍化等海洋灾害的立体化监测,建立监测数据实时采集、处理、风暴潮预报的信息服务网络系统,强化海平面上升和相关海洋灾害的预警预报服务,全面提高沿海地区防御海洋灾害能力。在沿海地区向公众大力宣传保护海洋的重要性,开展海平面上升危害的科普活动,增强公众对海平面上升以及风暴潮、咸潮等海洋灾害的防范意识,使大家自觉保护海洋环境,监督海岸带开发活动,避免无序非法用海。

    王宏则建议,参照联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的海面上升预测方法,做出不同的预案(包括最坏的);在具体政策的制定上,汲取世界其他国家的经验,预先在保险业等相关领域开展调研与试点,例如提高海岸带开发的税收用于成立海面上升保险储备金等;广泛开展科普宣传,提高大众与传媒的认知。

    中国地质调查局将开展海平面上升专题调查研究

    中国地质调查局长期关注海平面上升调查研究工作,在我国海岸带重点岸段开展海平面上升灾害风险评估和区划,调查海堤标高和地面沉降速率,开展海平面上升、海岸侵蚀和风暴潮灾害调查,研究滨海湿地和岸滩修复技术,制定了重要沿海城市和临港工业区应急减灾方案等。在“十三五”开始实施的海岸带综合地质调查工程中,将开展应对海平面上升专题调查和战略研究,在全国重点海岸带地区开展涵盖海平面上升影响调查研究的海岸带环境地质工作,编制重点区灾害风险区划,支撑服务沿海区域建设规划、港口核电等重大工程安全、减灾防灾等国土资源管理工作。

    据夏真介绍,广州海洋地质调查局自1998年开始,先后在广东大亚湾、大鹏湾、珠江口、北部湾广西近岸、福建平海—浮叶海域,以及海南乐东—陵水海域开展了海岸带环境地质调查研究,对海岸带的环境地质问题、滨海湿地(尤其是红树林)的生态环境、海岸侵淤及动力沉积作用、海水温度盐度和水质环境及海洋工程对环境地质影响等进行了较为系统的调查分析。近年来,为应对海平面上升影响及海岸带环境变化,广海局加强了对海岸带地区的地下水、咸水入侵及海滩稳定性监测,设立了《北部湾等重点海岸带综合地质调查》项目,在广西和海南沿岸有重点地选择调查基线,采用多学科立体式的调查技术,进行了约10余年的地质环境调查监测工作,建立了“三位一体”海水入侵监测系统,长期有效监测,定时采样分析;与海岸蚀淤监测剖面及调查基线结合,形成“陆海一体”监测体系。

    王宏指出,要加强海岸带、特别是最易受海面上升影响的泥质海岸带地质工作;开展综合调查与监测,包括查明海岸线蚀淤、围海造陆区块稳定性、地下水位与水质变化、毗邻浅海区地质环境变化,以及新构造活动等,并重视相关基础科学研究。王宏强调,在地质历史时期海平面变化研究方面,国内的整体水平明显落后,尤其对于地质历史时期海面变化的背景情况、变化规律与预测研究几乎为空白,是当前亟待加强的研究领域。在应用地质方面,要主动介入海岸带重大工程(如围海造陆)的地质环境评价工作,提供高水平的公益性地质成果。

    海平面上升,不可忽视的海洋地质灾害

    1月18日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所承担的中越合作“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比研究”项目顺利完成了沉积动力调查冬季航次任务,重点关注了长江入海泥沙冬季沿岸搬运等科学问题。 

    本次施工历时52天,系统采集了调查区水动力数据和水文环境数据,揭示该区的沉积动力特征。累计完成了7条典型断面(1800Km)的通量调查,124站水文调查,获取悬浮体水样438个。 

    调查期间,项目组克服了冬季风大、浪大、天寒等不良海况的影响,圆满完成了设计工作量,为长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比研究提供了宝贵资料,也为河口三角洲地区海岸带综合治理和社会经济可持续发展提供了基础数据。

      

      

    中越合作“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对...

    8月28日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所承担的中越合作“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比研究”项目顺利完成了沉积动力调查夏季航次任务,重点关注了长江冲淡水及长江入海泥沙跨陆架搬运等科学问题。

    本次施工历时47天,系统采集了调查区水动力数据和水文环境数据,揭示该区的沉积动力特征。累计完成了7条典型断面(1800Km)的通量调查,124站水文调查,获取悬浮体水样438个。

    调查期间,项目组克服了高温、涌浪等不良作业环境的影响,圆满完成了设计工作量,为长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比研究提供了宝贵资料,也为河口三角洲地区海岸带综合治理和社会经济可持续发展提供了基础数据。

    CTD和采水器下放
     
    仪器下放
     
    ADCP测流安装
     
     
    样品采集
     
    样品记录整理
     
    班报记录
    长江口海域沉积动力调查顺利完成
      11月6日,习近平主席在越南进行国事访问期间与越方共同发表了《中越联合声明》,宣布启动中越“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比合作研究项目”。

      为落实两国领导人的共识,11月28日,中越“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比合作研究项目”启动仪式在京举办,这标志着该项目进入实施阶段,中越海洋地学合作研究的大幕由此拉开。中国地质调查局党组副书记、副局长王研,越南科技翰林院副主席杨玉海,中国外交部边界与海洋事务代表周健,越南外交部国家边界委海洋司司长黎贵琼出席会议并分别讲话。启动仪式由中国地质调查局基础调查部主任张海啟主持。

      王研在讲话中指出,开展长江三角洲和红河三角洲对比合作研究,具有重要的科学意义,将有效服务两国资源开发和环境保护。长江三角洲地区是中国经济发展的前沿,在快速发展的同时,面临着一系列资源和环境问题,这同样是越南河口海岸带地区,尤其是红河三角洲地区同样正在面临的问题。通过本项目的实施,将加强中越在海洋地学领域的合作,建立起良好的沟通与协作机制,必将能够创造巨大的经济、社会效益,为双方开展更大范围、更广领域、更深层次的合作奠定坚实的基础。

      在中国国土资源部的领导下,中国地质调查局积极推进项目前期工作,与越南科技翰林院在总体实施方案及主要合作内容、技术路线等方面达成共识,还就下一步拟开展的海岸带地质环境与地质灾害、滨海湿地生态地质合作研究等初步交换了意见。根据合作协议,双方将以长江三角洲、红河三角洲及近岸海域已有的调查研究成果为基础,开展共同调查和综合对比研究,围绕三角洲和邻近陆架海域地貌演化、层序地层学、全新世岸线变化、河口水下三角洲及邻近陆架海域表层沉积物特征、河口和陆架沉积动力学、全新世和近百年全球变化、人类活动对河口三角洲发育演化影响等内容开展合作对比。

      中越“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比合作研究项目”是深化中越双边合作的重要组成部分,将有力加强双方在海岸带领域的研究合作,促进人员交流,建立良好的沟通和协作机制,为更深层次的海洋合作奠定基础。


    王研与杨玉海共同宣布中越“长江三角洲野外联合地质考察”启动

    启动仪式现场

    周健与黎贵琼交换礼品

    全体合影

    中越“长江三角洲与红河三角洲全新世沉积演化对比合...