美国OSTP发布北极研究计划2025~2026年实施方案
2024年12月4日,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布《2022~2026年北极研究计划实施计划(2025~2026)》,该计划由美国国家科学技术委员会(NSTC)“机构间北极研究政策委员会”(IARPC)制定,概述了未来两年内IARPC和非联邦合作伙伴推进北极研究的具体行动方案,并提出85项支持研究、创建产品和协调信息共享的行动举措。《2022~2026年北极研究计划》由OSTP于2021年发布,旨在解决美国与北极周边地区的关键研究需求和新挑战,该计划将通过两年一次的具体实施计划来实现。
一、优先领域与目标
1、北极系统相互作用。该领域的总体目标为:增强观察、理解、预测以及认识北极动态相互关联的系统及其与地球系统的联系的能力。
目标1:加深对北极放大效应及其与低纬度地区相关联系的理解。北极放大效应是指北极地区相较于地球其他地区的加速变暖现象,这是北极系统内部反馈和相互作用以及北极与低纬度地区相互作用的结果。此目标的工作将侧重于增进对北极放大效应的理解,包括导致其产生的过程(如海冰反照率反馈)、北极变化与低纬度天气和气候之间的相互作用(如热量、水汽、盐度和污染物的输送),以及因这种放大效应而导致的北极变化(如北极极端事件的变化)。该目标将通过使用适当的模型、观测和数据,强调北极系统中大气、海洋和冰冻圈各组成部分之间的联系,从而加深对北极系统相互作用的理解;还将研究北极地区的变化,包括与气候相关的变化,这些变化与自然灾害直接相关。
目标2:观测、理解、预测和认识北极海洋和陆地生态系统变化及其对人类和整个地球系统的影响。北极地区的快速气候变化和其他变化正在对陆地、水生和海洋生态系统产生深远影响,陆地生态系统也正因多种因素而发生变化,如气候变化、生长季延长、融雪提前、降水模式改变以及干扰机制变化等。北极生态系统的这些变化对当地人口以及整个地球系统都有影响。主要行动包括:通过国际合作促进对北极永久冻土变化产生的甲烷排放的理解、定量和预测;开展综合研究和监测,提高对重要的北极生态系统过程和反馈的理解;继续协调跨学科的北极海洋气候和生态系统观测,共享数据并促进实地观测的综合;继续支持记录北极海洋物种分布、丰度、生物多样性、健康和状况、觅食生态学、人口统计、北极栖息地利用、基本生活史信息以及食物网中关键环节的年龄和增长率的研究计划。
目标3:理解北极社会、生态和自然系统之间的相互作用,特别是在沿海、气候和冰冻圈变化背景下的相互作用。目的是更好地理解相互关联的部分和过程,包括气候变化对北极沿海变化及其多方面影响的促成作用。该目标包括短期和长期活动,并依赖于多种观测类型,包括社区观测者和高科技传感器。相关成果将促进观测的扩展连通性和标准化,旨在弥合相互关联的北极系统之间以及观测与模型之间的差距。该目标聚焦对北极沿海变化的广泛、相互关联的理解,并与原住民和北极社区合作,为北极居民提供重要的知识,特别是在应对和缓解气候变化影响方面,还将建立对未来环境的理解。
2、社区恢复力与健康。该领域的总体目标为:通过加强研究和开发工具,增进对北极相互依存的社会、自然和人造系统的理解,从而提高社区的恢复力和福祉。
目标1:通过开展公共卫生需求、差异和服务提供方面的研究,支持北极居民的健康。主要行动包括:开展呼吸道病毒的研究,并支持实施公共卫生干预措施;开展研究,理解和认识新兴人畜共患疾病威胁;调查与有害藻华相关的人类疾病,制定策略以评估和填补知识空白。
目标2:通过研究气候变化和环境变化如何影响传统食物的丰富程度、可获取性与使用以及传统生活方式,应对北极地区食品安全与获取以及粮食和营养安全方面新出现的威胁。主要行动包括:为北极的食品系统、食品安全以及食品和营养安全的研究提供资助机会;资助研究有害藻华对传统和商业食品的供应和安全的影响;对白令海、楚科奇海和波弗特海的海洋哺乳动物进行调查;评估和模拟作为阿拉斯加农村食物来源的选定海洋哺乳动物和鱼类的丰度、分布和收获的变化。
目标3:为供水和环境卫生基础设施提供研究及技术支持。北极地区的气候特点给供水和环境卫生基础设施带来了独特的挑战。应对这些挑战的解决方案需要考虑到小型偏远社区、能源可获取性及成本、运营和维护能力、季节性冻融温度、永久冻土融化、气候模式变化以及其他诸多问题。该目标将分析和评估气候变化对现有及规划中的基础设施的潜在影响,综合适用于北极条件的现有基础设施解决方案,并开展研究以支持具备气候适应能力且节能高效的基础设施建设;提供有关饮用水污染物信息及处理方案的数据库,并支持针对北极条件下地表水和地下水的全氟和多氟烷基化合物(PFAS)处理方面的研究。
3、风险管理与灾害缓解。该领域的总体目标为:通过研究促进对灾害风险暴露、敏感性和适应能力的理解,保障和提高生活质量。
目标1:总结当前与灾害和风险缓解、适应及应对工作相关的可用数据和信息需求。相关工作将增进对北极研究社区以及当地和原住民社区所生成的数据和信息如何应用于野火、永久冻土融化和海岸侵蚀等风险和灾害缓解的理解。主要行动包括:通过获取新的或额外的数据,确定如何改进风险和危害的决策和规划中使用的信息;开发一个网络,将科学家、应急管理界和主要机构联系人聚集在一起,分享知识,识别新兴挑战,并为决策和运营提供信息。
目标2:更新和完善《全州威胁评估:识别阿拉斯加偏远社区因侵蚀、洪水和永久冻土融化带来的威胁》。相关工作将包括对2018年全阿拉斯加州威胁评估进行审查、更新和拓展,具体方式是扩大和更新评估中所列灾害的范围,并整合社区恢复力信息;海冰和海岸侵蚀也将被纳入。这些工作旨在更好地了解包括气候变化在内的紧急和长期灾害对阿拉斯加社区的威胁,以及社区干预(适应、缓解或其他保护措施)的实施水平,将有助于识别和制定阿拉斯加村庄面临的各种风险的威胁指数和社区应对能力指数。
目标3:开展研究以支持更具恢复力和变革性的基础设施,使其能够承受紧急和长期灾害(包括气候变化带来的灾害)的潜在影响。该目标旨在确定能够使基础设施风险最小化并减少灾害影响的具有恢复力的基础设施能力和技术。主要行动为:开发适宜和持久的寒冷地区基础设施,包括水和废水、能源基础设施及其临时和持久结构。
4、可持续经济与生计。该领域的总体目标为:观察并理解北极的自然、社会和人造系统,以促进可持续的经济发展。
目标1:促进北极基础设施和机构的发展,提升北极社区优先关注的社区能力建设。北极地区的基础设施需求十分紧迫,阿拉斯加农村地区的社区在明确这些需求方面起着重要作用。协同研究能够促进在资金资源、现有基础设施面临的威胁,以及与北极相关的建筑和通信技术进步等方面的信息共享得到改善。研究工作可以助力模型的开发,以便更好地优化成本规避决策,并利用当地地理条件来开发可再生能源、原材料以及其他人力和建筑环境资源。
目标2:通过明确经济举措、自然资源、基础设施、社会经济因素以及北极农村社区价值之间的关联,改善当地获取北极经济机会的途径。主要行动包括:研究影响经济可持续性和生活质量的因素,确定社区福祉的组成部分;研究支持社区制定区域经济发展战略和计划选择方案;为可持续生计和经济发展优先事项提供资助。
二、其他领域及目标
1、数据管理。通过加强北极研究多个层面的协调与协作,鼓励并落实可发现、可访问、可交互、可重用(FAIR)以及集体受益、控制权、责任和道德操守(CARE)的数据管理原则。
2、教育和培训。开发资源以支持北极地区科学、技术、工程和数学(STEM)教育及研究群体。
3、监测、观测、建模与预测。包括4个目标:协调相关活动以及实践社区,将北极建模、观测、监测和预测工作整合起来,推动北极研究;支持评估、差距分析以及相互比较,了解北极研究中观测和建模方面的需求;支持与正在开展北极监测、观测、建模和预测工作的联邦、州、国际以及非联邦合作伙伴进行协调和合作;支持野外观测和建模方面的最佳实践。
4、参与式研究与原住民在研究中的领导力。包括2个目标:履行与联邦政府认可的部落以及阿拉斯加原住民公司进行协商的联邦要求;以对北极社区和个人有意义的方式让他们参与到研究当中;为各机构制定指导方针,使其能始终如一地在研究中应用参与式研究方法并发挥原住民在研究中的领导力。
5、技术创新与应用。调查北极研究人员的技术活动,帮助当地和原住民社区了解联邦政府技术投资带来的益处。 (刘文浩)