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开发海洋资源 美国基础研究做了什么

2018-07-12 10:08 来源:科技日报 本报记者 房琳琳

  近日,美国白宫发布新的行政命令,简化联邦海洋政策,并成立了海洋政策委员会,以发展海洋经济,优先考虑海洋科学研究、协调资源和数据共享,并促进利益相关者沟通与协调。

  同时,白宫还发布了一份新报告,重点阐述了美国国家科学基金会(NSF)长期以来支持的一系列与海洋有关的基础科学研究——在海底埋设仪器、研究海洋酸化影响、了解洋流和海平面上升……

  “海洋科学研究和海洋教育,能促进人类了解海洋及其与人类的相互作用。”NSF主任富朗斯·考多瓦如是说。

  防患未然,提升海洋灾害防范能力

  无论是无人驾驶还是人工驾驶,都为海上搜救、海上供应以及海洋勘探提供了新的机会。无人驾驶车辆能够在通信不稳定的严酷环境中,安全地执行复杂任务。部署人机协作团队,可以显著降低成本,提高安全性和效率。

  暴风雨和海啸引发的洪水对沿海地区造成了灾难性破坏,并将继续威胁不断增长的沿海人口和数万亿美元的基础设施。通过实验和风暴后侦察收集的数据,研究人员可以了解和模拟海洋力量的潜在破坏程度,设计更具有弹性的结构和海岸。

  NSF已经开始对自然灾害工程研究基础设施(NHERI)投资近6000万美元,这是一个位于全国各大学的最先进研究设施和工具的共享网络。

  物尽其用,帮助增强美国经济实力

  海洋是个宝藏,海浪、潮汐和洋流等都是可再生能源的来源,拥有巨大潜力。而要获得高效、可靠和经济的海洋能源,需要研究流体动力学、通信和控制系统以及将机械能转为电能的技术。此外,相关基础研究还能阐明涉及到的系统设计、场地和环境因素对获取此类能源的影响。

  为了满足日益增长的淡水供应需求,NSF投资海水淡化基础研究多年,对各种膜和太阳能技术、防污防垢方法以及低能耗和低压系统的研究,将有助于将海水淡化变得更高效、可持续和更实惠。

  报告指出,更好地研究海洋生物学,进行可持续的渔业实践,还有助于确保健康的海洋环境和丰富的食物来源。现在,研究人员刚刚开始探索海洋微生物和藻类食物以及能源工程,从海狮到虾,能激发科研人员创造更强大的材料、更高效的机器人、更灵敏的传感器和成像系统,以及许多其他创新成果。

  积累新知,维持美国的全球领导力

  北极环境是海洋研究的一部分,NSF支持的研究能够预测该地区快速复杂的环境和社会变化。NSF认为,这些研究能帮助公众和下一代极地科学家继续跟踪和深入理解这些变化。通过这种方式,NSF提出,将在国际背景下增强美国在北极的战略和经济优势,保护北极地区人类福祉和环境。

  此外,NSF还在努力规划未来对海底进行实时数据采集。这类数据与地质灾害、矿物资源和生物多样性有关,但海底的恶劣环境和动态变化仍在很大程度上阻碍了这一进程。NSF认为,传感和通信系统的研究与海洋地质、物理、化学等研究过程相结合,将有助于对海底环境进行新的建模和预测,从而获得新的理解。

  报告对流体力学与海洋溢油事故的关系、研究海底沉积物和岩石中记录的地球历史、南大洋气候观测和模拟等项目的意义,都有所阐述。

  报告最后还指出,NSF支持的教育机会,正在为培育有经验和有竞争力的未来海洋劳动力做积极储备。

(责任编辑:王蔚)

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