又到世界海洋日暨全國海洋宣傳日，今年的活動主題是“保護海洋生態系統人與自然和諧共生”。說起海洋生態系統，除了紅樹林、鹽沼、海草床、海藻場、珊瑚礁、牡蠣礁等典型海洋生態系統，還有岸灘、河口、海灣和海島等綜合型生態系統。其中，對于海灣的保護修復，我國在“十三五”規劃綱要中將“藍色海灣”整治行動列入了海洋重大工程，多年來持續推進，成效明顯。自然資源部第二海洋研究所是海灣生態保護修復的重要力量，讓我們跟隨科研人員，感受浙江海灣的變化。
浙江海灣眾多、岸線曲折。多年來，海洋二所著力打造多學科交叉融合的科技服務平臺，通過開展監測—溯源—修復一攬子服務，為浙江省“藍色海灣”建設提供科技支持，為海洋生態文明建設提供浙江經驗。
監測：巡天遙看排水口
2021年，浙江省政府有關負責人調研海洋二所時提出，能否利用衛星遙感技術識別入海排水口的異常情況？根據地方需求，衛星海洋環境動力學國家重點實驗室利用自主研制的海洋衛星資料接收、處理與應用系統，對浙江沿海入海排水口及“三灣一港”（杭州灣、三門灣、樂清灣及象山港）富營養化狀況開展動態監測。
用衛星遙感來識別入海排水口的水色異常，模型的建立是關鍵。團隊負責人何賢強研究員帶領團隊處理分析了2016~2021年覆蓋浙江省沿海4000多個入海排水口的幾百張高分辨率衛星影像，深入研究各類入海排水口的水色異常特征，并結合實測數據開展模型構建。為了驗證模型效果和提升模型準確率，無論晴雨，只要發現水色異常信號，團隊成員就迅速趕赴排水口取樣實測。海邊小路多泥濘，入海排水口附近的最后一段路，只能靠科研人員肩背手提才能帶著儀器到達衛星識別出的異常排水點位，再爭分奪秒地開展無人機取證、現場水樣采集和光譜測量等工作。
僅2021年下半年，科研人員就實地驗證了入海排水口近百個，足跡踏遍浙江沿海5個地市。在大量積累衛星影像分析結果和現場核驗資料的基礎上，一個準確率高、適用性強、自動化程度高的入海排水口水色異常遙感識別模型建立起來，獲取衛星數據后異常排水口信息能在1小時內被迅速識別，并反饋至省級管理部門。同時，海洋二所定期為浙江省提供《沿海水質狀況遙感動態監測月報》，用科技支撐省域治理現代化。
目前，何賢強團隊對遙感算法進行了迭代更新，突破海岸帶區域復雜水體的大氣干擾信號校正、水質參數定量反演等技術難點，進一步實現了針對浙江省主要入海河流污染溯源、赤潮災害、電廠溫排水等目標的水質遙感監測。2021年底，浙江省生態環境保護綜合協同管理平臺——“浙里藍海”上線，海洋二所負責的多個遙感動態監測信息模塊一并提供服務，用戶可以通過平臺快速查閱遙感監測到的浙江省管轄海域水質狀況、重點海灣富營養化狀況、河流多項污染物參數空間分布、入海排水口水色異常情況及現場核查信息，形成了星-空-地聯合觀測的浙江沿海水質立體監測體系架構。
溯源：海陸統籌綜合治
堅持陸海統籌，是我國加快建設海洋強國的基本原則和重要內容。海灣作為與陸域聯系最為緊密的區域，是陸海統籌建設海洋生態文明的重要戰場。
杭州灣是長三角經濟圈的戰略要地，長期受人類活動影響成為陸域污染入海的典型海灣。2021年9月，海洋二所聯合中國環境科學研究院、浙江大學等單位實施了杭州灣跨境污染調查秋季航次，在錢塘江-杭州灣的800海里調查測線上設置取樣站位52個、斷面9條，對這一流域的常規污染物和微塑料、有機磷酸酯等新型污染物展開了監測。
2022年3月，春寒料峭，杭州灣跨境污染調查春季航次再次出發。杭州灣是喇叭形強潮海灣，潮大流急，海況常年較差。春季航次又恰逢農歷大潮汛，海況十分惡劣。100多噸的調查船被晃到傾角40多度，需要兩人合力才能抬起的取樣器剛放下船就被海流沖到了船底，“取樣器要是被絞進螺旋槳就太危險了。”航次現場負責人黃偉想起這個航次，至今心有余悸。在這個新冠肺炎疫情反復的春天，科研人員使用三條調查船，分別在錢塘江、杭州灣和長江口完成同步作業，獲取了大量水文、化學、生物、遙感等方面的樣品和數據，為了解浙江近岸海域水質狀況的污染來源、特征規律及其科學量化研究取得了第一手資料。
調查取樣只是第一步，回到實驗室，科研人員還要對污染物進行精準溯源和定量評估。為了完成杭州灣氣候生態環境“一張圖”，他們需要將樣品分析、遙感監測、浮標監測以及數值模擬產生的海量多源數據進行集成和融合，對杭州灣不同區域內污染物的主要來源、比例和遷移路徑進行分析，構建并完善杭州灣綜合治理和海洋環境質量綜合分析研判模型。團隊負責人陳建芳表示，后期還將繼續組織航次對研究結果進行進一步驗證，以科研成果和技術集成服務于長江口-杭州灣綜合治理攻堅戰。
近年來，海洋二所還承擔了中國工程院關于陸海統籌加強海洋生態環境保護、長三角科技一體化實踐等多項咨詢項目，由院士牽頭，集中多家海洋研究機構、高校的知名學者為推進陸海統籌、區域協同建言獻策，打造面向國家重大需求的科技智庫，為各級管理部門精準施策提供助力。
修復：“藍色海灣”來助力
“藍色海灣”整治行動是我國“十三五”規劃綱要中的海洋重大工程之一，并在“十四五”期間繼續深入推進。“藍色海灣”整治行動對修復典型海洋生態系統，構建海洋生物多樣性保護網絡，提升海洋生態系統質量和穩定性具有重大意義。
2019年，浙江溫州洞頭區將“藍色海灣”二期申報的方案編制委托給海洋二所。洞頭區是全國14個海島縣（區）之一，極富海島特色，二所科研人員不斷思考如何讓洞頭區在前期整治的基礎上，生態更安全、生態系統更和諧。輾轉思索之際，趕赴現場勘察的項目負責人陳培雄敏銳地注意到連接溫州和洞頭的靈霓大堤兩側淤泥堆積、海水水動力循環較弱，于是，團隊把目光聚焦到了這條跨越了溫州灣的海堤上。
經過調研，團隊發現這條修建于2006年的靈霓大堤使得甌江口流域洄游性海洋生物的洄游通道受阻，淤泥堆積后這一海域海岸帶的生態功能持續減弱，生物多樣性也持續下降。于是，科研人員在改善水動力方面下功夫，創新性地提出了“破堤通海”和“生態海堤”兩大理念，這在當時的整治修復項目中尚屬首例。
2020年，靈霓大堤洞頭段“破堤通海”完成，270米的生態海溝讓溫州灣南北兩側重新連通，有效提升了海水交換、納潮能力，為甌江流域的洄游魚類讓出了通道，恢復了海洋生物的繁衍棲息地。而“生態海堤”將15公里硬化海堤改造成為“堤前”濕地帶、“堤身”結構帶、“堤后”緩沖帶，形成了濱海綠色生態走廊，真正建成了美麗廊道。
經過多年努力，洞頭區在海岸帶生態修復、濱海濕地生態修復、海島海域生態修復等方面嚴格按照“藍色海灣”方案穩步實施，復原沙灘岸線22.76公里，修復砂礫灘15萬平方米，讓“水清、灘凈”重現洞頭。2021年10月，自然資源部發布了《中國生態修復典型案例集》，洞頭入選18個典型案例之一。三年來，海洋二所發揮學科齊全的優勢，各學科交叉融合，不斷創新修復理念與方法，突出浙江海域海島特色，成功協助溫州蒼南，舟山普陀、嵊泗等區（縣）入圍“藍色海灣”整治行動，為浙江生態文明建設添磚加瓦。
