
环球帆船赛是一项终极海洋挑战赛--穿越地球上最偏远水域的环球帆船赛。赛事科学计划的起源可以追溯到 2001 年,当时船上的传感器捕捉到了来自地表水的数据。2015 年,参赛队首次部署了漂流浮标。
除了在竞技方面取得优异成绩外,赛事的主要目标之一是增进对海洋健康的了解并收集相关数据。这对科学家来说尤为重要,因为参赛队从研究船很少进入的海洋区域收集信息,有助于填补重要的知识空白。2022-23 年比赛的重点领域包括测量气象数据、基本海洋参数和微塑料污染;以及部署水面漂流浮标和阿尔戈浮标;保护海洋巨型动物;研究海洋生物多样性。收集到的数据将开放源代码并与竞赛的科学合作伙伴共享,为报告提供信息,并影响气候政策和目标。
背景
应对的挑战
海洋竞赛号 "收集有关海洋面临的两大威胁的数据:气候变化和微塑料污染。船上采样、气象和漂流浮标数据有助于更准确地预测天气、气候和海洋健康状况。
在数据稀缺的地区,缺乏对环境和海洋变量的直接测量会影响预测和建模模拟的可靠性。赛艇也被称为 "机会之船",有助于对常规研究和航运路线以外的海洋状况进行直接测量,帮助填补关键的知识空白,促进我们对海洋和气候变化的了解。
海洋竞赛 "的数据收集活动还解决了人们对海洋中微塑料污染的程度和性质相对缺乏了解的问题。船只收集的数据是重要的基线数据,比赛还有助于测试可在船上运输和部署的弹性科学采样系统。
地点
过程
过程概述
举办环球帆船赛的前提是在世界最偏远的角落航行。通过提供进入海洋的途径和部署测量仪器的工具,了解到这可以造福科学界,从而促进赛事相关方与科学界之间的合作和伙伴关系的建立。通过《环球帆船赛团队可持续发展宪章》和《行为准则》,要求团队和运动员支持并参与科学研究,确保这种合作与环球帆船赛紧密结合。
帆船提供了测试新技术和采样技术的手段,而与科学伙伴的合作则提供了收集和分析相关数据所需的技术和专业知识。如果没有科学伙伴提供的知识和专业技能,以及他们评估和报告研究结果的能力,就不可能收集到有意义的数据,也不可能与相关受众和利益攸关方分享和传播研究结果。与科学机构合作可确保高质量的数据收集以及为研究和政策提供信息所需的可信度。
积木
独一无二的赛道,可进入地球上地理位置极端、数据稀缺的海洋区域
环球帆船赛的基本前提是比赛环游世界,这意味着比赛自然会把选手带到世界上一些最偏远的地区。这使其成为开展科学研究的独特平台,因为它让科学家们能够进入偏远地区,如南极洲周围的南大洋,否则这些地区很少有人能进入。在常规航道之外航行的船只对于能够在取样不足的地点部署科学仪器(如比赛期间部署的漂流浮标和阿尔戈浮标)起着至关重要的作用。这为从地球上信息记录较少的地区收集数据提供了难得的机会,使比赛成为收集其他方式无法获得的数据和填补数据空白的重要平台,有助于加深我们对海洋的了解。
有利因素
- 环球帆船赛的基本前提是以最快的速度环游世界,这就意味着比赛将不可避免地把船带到不常航行的地区。
- 比赛路线的设计(赛段、停靠站等)将决定帆船的去向。
- 帆船比赛的船只可以进入地球上一些最偏远的海域以及普通航运和研究路线以外的地区。
经验教训
比赛的路线在不同国家中途停留,这给将科学设备运往中途停留港口以及将样本、材料和仪器运回科学合作伙伴带来了后勤方面的挑战。例如,根据原产国和目的地的不同,货物的进口条件和关税也各不相同。
与当地科研机构的合作有助于设备、人员运输设备以及在运输前、运输中和运输后与海关密切合作。国际科学实验的后勤工作需要提前做好计划,并就设备和样品等的运输提前做好所有行政工作。
制定一套以科学为中心的竞赛规则
环球帆船赛船队可持续发展宪章和行为准则》是与各船队共同制定的,旨在表达整个船队对可持续运营和支持健康海洋的承诺。宪章的主题包括宣传、科学、学习和运营。它旨在让所有船队、工作人员和水手通过可持续航行、团队和个人行动来保护海洋。
在科学方面,团队必须承诺同意:
- 支持以科学为基础的决策。
- 参与增加对海洋的认识和了解。
- 在船上安装科学设备。
- 参与水手和公民科学计划。
- 与 "环球帆船赛 "合作,为联合国海洋科学十年做出贡献。
将科学纳入章程,并要求利益相关者在参加帆船比赛的同时开展各种与科学相关的活动,将科学作为核心价值融入到比赛实践中。这在体育界是独一无二的,因为它要求参赛队和运动员在承担现有体育责任的同时,还要承担环境责任。
有利因素
- 意识到气候变化以及海洋的重要性和脆弱性。
- 保护海洋和帆船 "赛道 "的愿望。
- 了解收集数据对气候和海洋科学的重要性。
- 希望利用帆船和比赛超越体育目标,作为科学研究的平台。
经验教训
合作是关键,每个人都需要参与进来,为所有人的美好未来负责。
需要尽早与团队、合作伙伴和主办城市接触,并在他们的旅程中提供支持,而不是事后才想到或在最后一刻才加入。每个团队都需要有专人负责可持续发展,并在其团队和部门内维护可持续发展宪章。重要的是,不要低估维护可持续发展章程和我们的可持续发展目标所需的工作量--分配足够的资源!
在 "环球帆船赛 "这样的赛事中,不可预知的情况也会带来挑战,例如船只因抛锚或碰撞而需要维修,这可能会增加团队和赛事的足迹和对环境的影响。重要的是,要有一些额外的能力和应急措施来抵消这些不可预见的情况。
与科学界和科研机构的合作与伙伴关系
海洋竞赛科学计划是与各种科学伙伴合作开展的,将各种组织和团队汇聚在一起,开创数据收集的新方法,推动技术发展以促进全球标准化数据制图,增加我们对海洋及其与气候变化关系的了解。它为观测网络提供了一个独特而有前景的扩展,并促进了新采样技术的开发(如 OceanPack-RACE--根据水手和科学家的要求开发)。
通过与科学界的合作,赛艇收集的数据可以由科学伙伴进行处理和质量检查,然后通过全球开放源数据库提供。这些数据库包括欧洲海洋观测和数据网络(EMODnet)和表层海洋二氧化碳地图集(SOCAT)等,为全球碳预算提供信息,而全球碳预算本身又为环境预测和目标提供信息。由法国气象局运营的漂流浮标的部署为美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的漂流计划做出了贡献。
有利因素
- 比赛提供的独特优势:穿越世界偏远角落的赛道路线,以及作为科学采样和测量技 术工具的比赛游艇。
- 组织者和利益相关者(参赛队、运动员等)对科学研究的兴趣和愿望。
- 科学界对 "环球帆船赛 "为科学研究提供的机会的赞赏。
- 帆船运动和科学利益相关者的多样性。
经验教训
在收到关于使用塑料建造漂流浮标以及这些浮标报废后难以回收的反馈意见后,正在与合作伙伴和新创公司进行讨论。目标是部署可在水中降解或可回收的仪器。
利用赛艇在船上取样和布放漂流浮标收集数据
除了方便前往难以到达的地点,帆船还为部署科学仪器提供了有用的运输方式。帆船可以携带科学设备,既可以在海洋中部署,也可以通过船上的传感器进行持续测量。赛艇的速度意味着可以在短时间内从不同地点获取数据,这是大多数研究船无法做到的。游艇还可用于试验和测试新的研究技术和工艺,例如可以实时共享结果的技术,以及 OceanPack - 一种从游艇上记录重要海洋数据的设备。
在比赛中,携带气象测量设备不仅对科学合作伙伴有益,对比赛参与者本身也有好处,因为这有助于为天气预报提供信息和改进天气预报,从而影响他们在整个比赛过程中的决策和表现。
利用赛艇收集数据为在其他船只(如渔船或商船以及其他帆船)上安装和部署测量设备铺平了道路。
有利因素
- 可以在帆船上安装传感器和科学仪器。
- 帆船速度快,可以在短时间内收集数据。
- 帆船可以到达特定地点部署漂流浮标或阿尔戈浮标。
经验教训
科学装置最初是为在大型研究或商业船只上使用而设计的。这就给它们在赛艇上的使用和安装带来了一些技术挑战,因为这超出了它们的预期应用范围。由于游艇是赛艇,因此设备需要具有弹性和重量轻的特点。
挑战还包括在供电不稳定、持续暴露于腐蚀性湿气以及操作人员(即团队和运动员)面临巨大生理(和心理)压力的环境中操作采样设备。这就意味着这些设备必须方便用户使用,操作简单,这样受过专业培训的人员也能在紧张和压力条件下有效地使用这些设备。环球帆船赛 "正在与制造商合作,推进技术发展,提高未来使用的可靠性。
共享数据以支持科学和政策
赛艇收集的数据通过记录高质量的直接测量数据,有助于了解复杂的海洋系统。从船上传感器(OceanPack 和气象站)、漂流浮标和阿尔戈浮标收集到的气象和海洋学数据通过卫星实时传输给科学合作伙伴。虽然数据本身是有用的,但如果能与现有数据相结合,并将其纳入模型和评估,就能充分发挥其推动气候科学发展的潜力。与科学界共享数据有利于质量控制和合成有用的数据产品。
与主要环境机构的合作意味着所收集的数据可以为全球开放源码数据库做出贡献,如表层海洋碳图集(SOCAT)、诺阿国家海洋学委员会世界海洋数据库、联合国环境规划署全球海洋垃圾计划、哥白尼海洋服务以及欧洲海洋观测和数据网络(EMODnet)。
汇总后的数据可用于对塑料污染、海洋温度或海洋环境状况等紧迫问题进行评估、绘图和建模。这些数据还有助于科学评估和报告,为全球碳预算、联合国气候变化框架或《塑料条约》等重要环境政策提供依据。
有利因素
- 允许实时共享数据的技术。
- 将收集到的数据开放源代码,确保所有人都能获取这些数据,促进最广泛、最有影响力地使用数据,推动气候科学的发展。
- 与科学界的合作意味着数据可以被纳入数据库,并被那些能够充分发挥其潜力的人所利用。
- 与正在研究人类活动对海洋的影响的组织共享数据,意味着可以将数据纳入报告和数据库,为政策和环境目标提供信息并施加影响。
影响
该计划获得了帆船界更大的认可,并提高了我们的赞助商对该计划的认识(正反馈循环)。
我们的赞助商(积极的反馈回路)。我们有机会使设备多样化,并探索先进的方法。例如,Biotherm 公司的船上就安装了一台流式细胞仪(基本上是一台带水泵的自动显微镜)。此外,我们还在 Malizia 车队和第 11 小时车队试用了创新的微量元素采样器,并在第 11 小时车队引进了新型 eDNA 采样器。在为期 7 个月的比赛中,"环球帆船赛 "科学计划收集了超过 400 万个数据点。我们的科学合作伙伴所获得的研究结果被纳入重要的报告中,为世界各国政府的重要决策提供信息并产生影响,这些报告包括政府间气候变化专门委员会(IPCC)的出版物,以及为全球碳预算提供信息的表层海洋二氧化碳图集等数据库,全球碳预算是一项二氧化碳年度评估,为碳减排目标和预测提供信息。海洋竞赛科学计划是海洋十年奥德赛项目的一部分。科学计划为世界各地的媒体提供了引人入胜的故事。英国广播公司在线新闻、天空新闻、《卫报》和半岛电视台等优质媒体都对该计划及其成果进行了报道。
受益人
所有收集到的数据都与 "海洋竞赛号 "的科学合作伙伴共享,这些合作伙伴都是世界领先的组织,致力于研究人类活动对海洋和大气的影响。这些合作
是一个双赢的局面。
可持续发展目标
故事

首次在赛船上进行 eDNA 采样
https://www.youtube.com/watch?v=RukDm4hz-c4