70.8海洋媒体实验室

image：MEL海洋科技日现场活动花絮视频

海洋中的每一处

都涌动着独特的奥秘

不仅关乎海洋的环境与生命

更关乎我们与地球

这一次关于海洋科技的探索

是中小学生们走近海洋

了解海洋世界的过程

也是他们关爱海洋

守护海洋之路的启程

image：MEL海洋科技日7所中小学合影

5月27日，厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室（MEL）、中国海洋科学卓越教育伙伴计划（COSEE China）、70.8海洋媒体实验室（70.8 Media Lab）联合举办“海洋科技日”活动，依托科研平台资源和成果，开展独具特色的海洋科普活动，以此提升公众尤其是青少年对海洋保护的意识和海洋素养。

来自福建省厦门实验小学、厦门市音乐学校、厦门后田学校、福建省厦门第一中学、厦门市外国语学校、厦门市槟榔中学、厦门华瑞莱普顿学校的210名学生走进国家重点实验室，通过海洋科普互动展、海洋主题科普讲座、海洋科创实验课、主题实验室探访等环节，了解海洋环境与海洋生态现状，探悉海洋科学前沿项目与成果，在互动交流中揭示海洋的万千奥秘。

image：MEL工程师为中小学生讲解海洋学科发展史及海洋观测展

MEL海洋科技日之

生 命 无 界

· 海洋生物的奇妙，构成奇妙的海洋 ·

在海洋科普互动展区，同学们跟随讲解老师的步伐，在生动的讲解和趣味游戏中认识虾皮里蕴藏的海洋生物多样性，在显微镜中见证底栖生物的模样，在摄影长廊中领略海洋生物的风光，在科普讲座中学习海洋生命的演化之路，体会海洋生物的奇妙之处。

科普互动展

折叠在虾皮里的生物多样性

我们的餐桌上常常出现一种其貌不扬、形状微小的海洋生物，我们常常将它称为“虾皮”。

实际上，虾皮并不是“虾的皮”，而是一类叫做毛虾的海洋生物。毛虾体型不大，仅有人指甲盖般大小。它们生活在离陆地很近的河流入海口或是海岸边，弱小的体型亦不具过多游泳能力，它们只能跟随海水漂游，我们因此把毛虾这种海洋生物归纳为浮游生物。

毛虾虽小，它们对于海洋生态系统的作用却非常关键。作为近海海洋食物网里的初级消费者，毛虾是其它小鱼和经济鱼类的重要食物，可以说，毛虾这类浮游生物支撑起了海洋食物链的重要一环。

除了随海水漂流，毛虾还总是集群出现。渔民们巧妙地利用了毛虾随波逐流和集群的习性，用一类叫做张网的渔具来捕捞毛虾。但由于毛虾聚集的地方也会吸引其捕食者，以及捕食者的捕食者，还有些不小心路过的生物，因此这些海洋捕食者常常会跟随毛虾一起被捕捞上来，出现在市场的虾皮中，构成一个隐于市井的微小“海洋生物展”。

专题实验室科普展

底栖生物里的“正反派”

底栖生物简单来说是指生活在海底以内及以上的动物、植物、微生物。底栖动物主要包括多毛类、软体动物、甲壳类、棘皮动物四大类群，还包括海绵动物、刺胞动物、纽形动物等多个门类。

底栖生物中，我们最为耳熟能详的当属鲍鱼。鲍鱼虽名为“鱼”，实际上并不是鱼。在动物学分类中，它和贝类中的海螺同属软体动物门。鲍鱼爬附在海藻丛生、礁岩环绕、风大洁净的浅海潮下生活。它性格恬静，靠着与海底岩石混为一体的保护色、遮蔽躯体的外壳和强劲的吸附力保护自己，悠然度日。

与鲍鱼不同，底栖生物中还有一群“破坏者”，它们附着在船底、浮标和沿海一切人工设施之上，因会并加速其损坏，所以被称为污损生物，其中以海藻海草类、甲壳类、软体动物最为常见。

污损生物不仅可能造成人工设施的腐蚀与破坏，还可能会导致浒苔绿潮的爆发。面对污损生物的“恶作剧”，人类的防治措施从传统的物理法、化学法，升级为更为高效且环保的新型化学涂料法与生物方法。

科普互动展

缤纷珊瑚，和它的海洋朋友

作为海底“工程师”，多彩的珊瑚用身体建造起了多彩的“海底城市”。虽然看起来不会动，但珊瑚实际上是刺胞动物。它们起源于寒武纪生命大爆发，距今已有超过5亿年的漫长历史。

缤纷绚烂的珊瑚礁由小小的珊瑚虫构成。珊瑚虫通过分泌碳酸钙在身体表面形成骨骼，当它死后，其柔软的身体被分解，坚硬的骨骼则留存下来。一代代珊瑚虫骨骼的累积构成了绵延且多样的珊瑚礁。

巨大的珊瑚礁成为荒芜海洋世界的“海底雨林”，这里是许多生物绝佳的藏身、觅食、繁育之所，养育了超过1/4的海洋生物。珊瑚和它的海洋朋友们共同生活，构成珊瑚礁生态系统，组成热闹繁荣的海错世界。

然而，由于人类影响、全球气候异常等问题的影响，原本为珊瑚提供营养与能量的虫黄藻离开了珊瑚。失去营养供给的珊瑚进入“白化阶段”。如果白化状态一直持续得不到缓解，珊瑚的最终命运就是死亡。当大量的珊瑚死亡时，珊瑚礁帝国会失去自己的主人，其他居于珊瑚礁的生物也会纷纷离开，最终将成为一座没有生命的“海底鬼城”。

科普讲座

海洋生命：循环向前，生生不息

海洋动物，千姿百态。它们有各自奇妙的生命历程，又共同处在周而复始的生命循环之下。吴昊昊博士给中学生同学们分享了不同海洋动物的生命成长过程。

海洋生物有卵生、胎生等繁殖方式，如海龟和大多数鱼类等皆为卵生，而鲸鱼等海洋哺乳动物则为胎生。一些海洋生物像人类一样，对自己的后代负有极强的责任感，它们会将宝宝生下后继续抚育其一段时间，这一现象被称作亲代抚育。

多种多样的海洋生物与生活习性意味着多种多样的捕食策略与智慧。除单打独斗外，一些海洋生物之间还会进行合作猎食。

迁徙繁衍也是海洋动物生命演化的必有环节。在夏季，身处极地的座头鲸会疯狂摄入浮游生物，储备能量，在冬季时分迁徙到赤道，完成繁衍大事。一些鱼类会选择在生命结束之际回到自己的出生地进行繁殖，之后便会死去。

它们的死不是没有任何意义，因为在生长于海洋，鱼类会将在海中积累到的养料带回陆地上的河流里面，它们死后也会造福出生地附近的生物，腐烂的尸体也会将养分留给陆地，相当于微型的鲸落，促进新生命的诞生。

出生、成长、繁殖、死亡，海洋生物在生命循环之下，演进着自己的一生，海洋生态系统也因生命的循环而生生不息。

MEL海洋科技日之

打开海洋科学的钥匙

· 用物理与化学的钥匙，

打开海洋科学的大门 ·

在《海洋“传送带”》与《海洋浮游植物：“盐汽水”为何越喝越“饿”？》科创实验课上，同学们在讲解老师的带领下进行了趣味十足的海洋小实验，借助承载物理与化学的小钥匙，了解海洋运动和海水酸化背后的科学道理。

海洋科创实验课

温盐差异驱动的海洋传送带

“我们可以看到，向这个装置内倒入盐水后，黄色的盐水会向下流，蓝色的淡水向上流，这是因为盐度越高的水密度越大。海洋中，盐度不同的海水也会发生相对运动。”

在科创实验室里，讲解老师正在用实验演示海水的温度和盐度差异是如何影响海水流动的。

“除了盐度，温度也会影响海水的密度。对于盐度相同的海水，温度越低，密度越大。”

海洋中，由温度和盐度差异引起的海水运动现象被称为大洋温盐环流，又叫做世界大洋传送带。

尽管大洋传送带速度缓慢，循环一次需要上千年，但它对海洋和地球来说是非常重要的：大洋传送带通过把低纬的热量输送到高纬来平衡热量收支，调节全球气候。除此之外，它可以将气体和营养物质携带到海洋中不同的地方，从而影响生物的生存环境。

海洋科创实验课

海洋浮游植物：“盐汽水”为何越喝越饿

海水能够溶解二氧化碳气体，产生碳酸。然而，由于越来越多二氧化碳气体的排放，海水这“盐汽水”在吸收二氧化碳的过程中逐渐变酸，带来海洋自身的酸化危机。

海洋酸化会对海洋生态环境造成严重影响。酸化的海洋会腐蚀海洋生物的身体，导致特定海洋生物的碳酸钙外壳、骨架的形成效率大大降低，进而会导致带壳生物数量的减少甚至消失。

在海洋这间巨大的“碳工厂”中，浮游植物承担起了重要的“处理工”角色。这些以浮游状态生活的微小植物能够通过光合作用的力量，吸收二氧化碳产生颗粒有机碳，它们还会被草食性的浮游动物吃掉，进入食物链的循环。通过种种方式，浮游植物在促进全球碳循环的限制过程中发挥着关键且重要的作用。

然而，大多数浮游植物的生长都会受到营养盐的限制，如痕量金属铁。所谓痕量金属，就是海水中含量极其少的金属元素，如铁、锰、铜、锌、铅等。虽然含量少，但它们作用不容小觑。痕量金属既是海洋生物蛋白质或酶的重要组成单位，又是海洋生物体内生化反应的重要催化剂，在海洋生物地球化学循环过程中起重要作用。

海洋酸化导致了铁营养盐的生物可利用性降低，这将限制海洋浮游植物的生长和固氮作用，降低全球海洋吸收大气二氧化碳的能力，使人类面临更加严峻的挑战。

在实验老师的演示下同学们近距离观察了当干冰丢入紫色石蕊溶液后使其变红的现象、酸腐蚀贝壳类产生气泡的过程。他们还尝试将金属溶液、无水乙醇、食用油混合起来，制作了属于自己的“海洋之星”。

MEL海洋科技日之

生 境

· 海洋呼吸危机 ·

海洋不只有生机勃勃的欢笑，在看不见的地方，它正在默默承受着环境变化带来的挑战。

科普互动展

海洋“窒息”威胁

全球有约50%的氧气由海洋中的浮游植物、海藻、海草等产生，然而与大气层相⽐，海洋中的氧气含量只有大气氧气含量的0.6%。

海洋本身的氧气含量非常小，这些氧气的分布也不甚均匀，主要集中在海洋表层。作为海洋主体部分的深层水则是“缺氧大户”，必须依靠水团传送才能获得来自表层的氧气。

稀少的含氧量使得每一份氧气都对海洋来说弥足珍贵，也表明了海洋氧气系统的脆弱。在过去的 50 年里，海洋已经失去了2%的氧⽓，公共海域无氧海水的体量增加了4倍以上。自1950年以来，沿海岸水域的低氧区面积增加了10倍以上，海洋死亡区的数目和面积正在不断增加。

海洋脱氧，是海洋变暖、海水层化和海洋营养过剩共同作用的结果。海洋氧气的减少往往伴随着相应海区生物的逃离或死亡。氧气的减少对于当地渔业来说是一种噩耗，进而影响该地的食物来源。此外，海洋脱氧也会为珊瑚礁生态系统带去强烈冲击，影响约25%的海洋生物。

人类排放的污水和养殖业残留的饲料进入海洋，导致氮、磷等营养元素在海水中富集，造成海水营养过剩，在一定的水温、光照和水流条件下，会造成藻类大规模爆发，形成赤潮。

赤潮使得海洋生物的生存空间变小，生存环境变差，而且这些浮游藻类爆发后的死亡会消耗大量氧气，造成水体缺氧。同时，赤潮生物可能携带毒素，进入食物链，对人体健康造成危害。

如果人类任由海洋脱氧发展下去，那么全球生态只会越来越糟。

科普讲座

海之华：海洋，不能呼吸的痛

赤潮是怎样爆发的？

它为什么会导致水体缺氧？

赤潮爆发有哪些后果？

......

参观完“海洋呼吸的警钟”科普互动展后，带着上述问题，同学们来到林昕老师的“海之华”科普讲座，深入探索赤潮的秘密。

当大海的颜色由漂浮其中的浮游生物所赋予时，水之泱泱，灼灼其华。它们体型微小、种类繁多，能够进行光合作用，具有丰富的营养类型。当浮游生物在特定条件下爆发性增殖，引发水体颜色变化，并产生危害，它就是赤潮的“幕后真凶”——有害藻华。此时，浮游生物体内的不同色素将大海装扮得“浓艳”。

赤潮的爆发往往要满足“天时、地利、人和”三个条件。“天时”，需要有温暖的水表温度，以及良好的光照条件。此外，风也在过程中扮演了重要角色。风可以带动底层的营养物质向上流动；“地利”，当水体表面处于相对静止的状态时，会有利于藻华在水面聚集；“人和”，意味着人类活动排放的大量氮、磷等营养物质在水体富集，富营养化是滋养有害藻华产生的主要原因。

赤潮爆发时往往会造成两个严重的后果，一是产生毒素，二是造成水体缺氧。

形成有害藻华的很多浮游植物会产生毒素，而当这些浮游植物被贝类和鱼类摄食后，毒素在它们的体内积累，通过食物链的传递，当人类、动物或者鸟类摄食污染的贝类和鱼类时，毒素就会对摄食者的健康造成潜在威胁。

赤潮爆发的时候，会需要许多细菌进行分解，这一过程会消耗大量的氧气。此外，形成赤潮的浮游生物的细胞也会粘附在海洋生物的呼吸器官如鱼鳃中，导致这些生物缺氧死亡。

「关于联合国“海洋十年”」

面对日益严峻的海洋生态环境危机，人类已经意识到，海洋与人类生活息息相关，惟有保护海洋环境、守护地球家园，才能实现人类幸福与可持续发展的绵延。

为此，联合国在2015年提出17个可持续发展目标，其中第14个目标就是要保证到2030年，我们要有一个可持续发展的海洋。

在此背景下，联合国教科文组织于2017年提出“联合国海洋科学促进可持续发展十年（2021-2030年）”（简称“海洋十年”）实施计划，旨在通过激发海洋科学领域的变革，为海洋问题的应对和解决提供方案。2021年，联合国提出实现“人与自然和谐共生”的2050愿景。

“海错之美，各美其美，美美与共。希望大家可以积极参与到保护海洋的运动当中，参与到人与自然和谐共生的2050年生物多样性愿景之中。

2021年-2030年是海洋变革的十年，希望大家能够和我们一同前行，长风破浪济沧海，共同为建设海洋强国贡献力量！”林昕老师在讲座最后如此勉励在座的各位同学。

——MEL海洋科技日结语

鸣谢以下团队及个人

课题组、科学家、科研人员

海洋学子、少年蓝色先锋学员

主办单位：

近海海洋环境科学国家重点实验室（MEL）

中国海洋科学卓越教育伙伴计划（COSEE China）

厦门大学70.8海洋媒体实验室（70.8 Media Lab）

指导单位：

全球海洋氧气网络

（Global Ocean Oxygen Network, GO2NE）

“联合国海洋十年”海岸带可持续发展计划

（Coastal-SOS）

联合单位：

福建省厦门第一中学

厦门市外国语学校

厦门市槟榔中学

厦门华锐莱普顿学校

福建省厦门实验小学

厦门市音乐学校

厦门市后田学校

科学指导 / 林昕 王桂芝

总策划 / 甘少敏 吴昊昊 施薇

统筹 / 胡景云

宣传/ 李静怡

视觉设计/陈蕾

现场协助/程向真

科普团队／课题组

海洋底栖生物学实验室

海洋生态生理学与生物地球化学

科普团队／工程师

海洋观测科普技术员：陈纪新、陈耀瑾

科普团队／主创人员

吴昊昊、王智、卢颖、李佳宸

王宏伟、陈沐阳、陈艺敏、安书奇、吴思扬

科普助教／海洋学子

林煊琴、史天一、姜若桐、于欣冉、于洋、张昕

陈雅文、周文雅、吴泽希、曾苏杭、郭雨婷

林文霞、田明静、黄晓芳、李威锋、杜雪晴

陈锦云、陈心妍、姜晨锐、冯媛、于世豪、黄欣怡

杨晨昱、刘玮、陈心童、雷诗萍、孟令泽

林伟杰、杨晓芬、林泽恒、韩敏祯、梁园

戴乐、刘彦伯、姚珊珊、李卓、李雯菱、马欣怡

科普志愿者／少年蓝色先锋学员

许歆怡、叶林鑫、张晨阳、黄婧淳、林玮晗

车郁菲、蔡林慜、王含羽、辜浩彤、周佳怡

出品单位：

近海海洋环境科学国家重点实验室（厦门大学）

科学指导：林昕、王桂芝

撰文/排版：李静怡