南大洋在全球热量循环、营养物质循环、生物地球化学和碳循环、海洋生产力和海平面调节等方面起到重要的作用, 对人类未来发展有着深远的影响。南大洋及其内在价值的保护是“联合国海洋科学促进可持续发展十年” (United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development, 2021—2030, 以下简称“UN海洋十年”)的重要议题之一。2020年2月在美国加州圣地亚哥举行了第一届南大洋区域研讨会。来自11个国家的与会者作为海洋科学、政策、管理和科学传播等专业的代表, 主要围绕以下议题达成了共识。

主题1: 健康和弹性修复的海洋(Healthy and Resilient Ocean)

会议强调, 为了保持海洋生态系统的健康与可弹性修复, 需要进一步: 1) 观测和保护海洋生态系统; 2) 量化和减缓包括气候变化在内等多种影响; 3) 保持海洋生态系统的服务功能。就南大洋而言, 很多工作都基于国际合作, 为生态系统生产力的测定、评估多重环境压力的影响、确定生态系统指标等提供帮助。同样, 正在进行的很多研究也聚焦于南大洋生态系统的结构和功能、关键的驱动因素、生态系统的恢复能力等问题。同时, 国际组织和研究计划(如: Southern Ocean Observing Systems, SOOS; Scientific Committee for Antarctic Research, SCAR; Integrating Climate and Ecosystem Dynamics in the Southern Ocean, ICED; Marine Ecosystem Assessment for the Southern Ocean, MEASO; Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 促进了这些研究项目的合作和交流。在南极海洋生物资源养护公约(Convention for Conservation of Antarctic Marine Living Resources, CCAMLR) 和南极研委会(SCAR) 的推动下, 渔业和旅游业等服务性活动的评估得以开展。基于“UN海洋十年”的倡议, 优先发展以下方面。1) 进一步了解关键的物理-生物-化学的驱动因子, 及其对南大洋物种和食物网的影响。要注重系统性研究, 关注海冰、水温、海洋酸化、层化、初级生产力、浮游生物群落结构、氧含量和极端事件对南大洋生态系统的影响。2) 提高对海冰的认识, 包括其在生态过程中的作用。物理-生化过程对海冰的反作用可借助船基和自动化平台以加强观测。3) 提高对南大洋生物地球化学循环的认识。南大洋在生物地球化学循环中起着关键作用, 特别是在全球碳循环中调节二氧化碳(CO2)的海气交换。4) 促进社会了解南大洋问题, 认识和理解南大洋及其独特环境对全球的贡献和价值。南大洋共同体将通过共同努力, 呼吁建立持续、协调和协同的活动, 保护南大洋的生态环境。

主题2: 可预测的海洋 (Predicted Ocean)

会议简要介绍了当前对南大洋环流、人为排放CO2的吸收、冰冻圈(海冰、冰原、冰架) 变化、海平面上升等的观测-模拟能力以及存在的挑战。尤其值得注意的是, 约40%的人为CO2排放被南大洋吸收；上层海洋(模态水等)在一到几十年的时间尺度上向低纬度地区提供营养物质。因而, 全球多数海区的初级生产力都与南大洋相关联。理解和预测这些营养盐的传输也应成为国际社会优先解决的问题。基于“UN海洋十年”的研究机遇在于: 1) 理解和量化南大洋季节内的可预测性；2) 南大洋对地球系统的大气和生态系统等其他环节的影响；3) 以上述预测机制为指导, 设计观测系统；4) 理解和识别关键过程, 以提升预测能力。基于上述讨论, 主要优先事项如下: 1) 加强和扩大观测能力, 加强国际间的数据交流和合作, 支持预测; 2) 改进和提高南大洋的模拟能力。南极半岛西部、威德尔海、罗斯海等高分辨率的区域模型对于预测海-冰相互作用、深层水形成、淡水通量等至关重要。这些模型的开发, 并将其纳入更大尺度的模型都需要进行进一步地优化参数, 建立南大洋模拟团队和长期观测系统。

主题3: 可持续发展的多产出的海洋 (Sustainable Productive Ocean)

海洋可持续发展专题指出, 南大洋海洋生物资源的管理以1980年基于多国共识而达成的CCAMLR为依据, 进行以生态系统为基础的资源管理, 为其他海域的海洋生物资源管理树立了先例。南大洋以犬牙鱼(Dissostichus spp.) 和南极磷虾(Eupausia supbeba) 为主要渔业资源, 但其他渔业资源也有发展潜力。未来针对生物医药的活性物质资源的开发也可能随之增加。

南大洋生物海洋资源管理主要面临以下问题: 可持续性、副渔获物、非法捕捞、通过指标分类以明确海洋生态系统中的脆弱性物种、以及以生态系统完整性和多样性为主导的海洋保护区(Marine Protected Areas) 规划。研究和管理计划的发展表明建立海洋保护区应是一项优先事项。此外, 生态旅游的增加带来了新的问题, 例如, 对现有的海鸟和哺乳动物的种群造成潜在压力, 还可能带来疾病和入侵物种等。