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【戰(zhàn)略前沿】海洋變化:海洋科學(xué)2015-2025年十年調(diào)查(摘要)

作者:來源:發(fā)布時間:2015-10-16

  新的觀測與計算技術(shù)正在使科學(xué)家研究全球海洋的能力向更綜合和動態(tài)的途徑轉(zhuǎn)型。這種轉(zhuǎn)型增進對海洋的了解,對我們這個以經(jīng)濟和地緣政治連接的世界變得越來越重要,能夠使我們對至關(guān)重要的海洋政策問題做出明智決策

  在美國,美國國家科學(xué)基金會(NSF)是開展增進我們對海洋了解基礎(chǔ)研究的主要資助方。這項研究展示了NSF開展此項戰(zhàn)略投資的必要性,以確保在未來10年有一個健壯的海洋科學(xué)事業(yè)。

  海洋研究的科學(xué)進展

  海洋科學(xué)界承擔(dān)了探索海洋領(lǐng)域的挑戰(zhàn),在過去幾十年中,對海洋物理學(xué)、生物學(xué)和化學(xué),以及對海底表層和其下面的地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)等方面的認(rèn)識得到了顯著增加。隨著海洋科學(xué)家迅速采用、開發(fā)和使用新的計算與建模能力、機器人技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)比如基因組學(xué)等,技術(shù)進步促進了知識增長。衛(wèi)星和自主傳感器系統(tǒng)在前所未有的時空尺度上揭示了一個動態(tài)的全球海洋系統(tǒng);化學(xué)家檢測到海洋PH值的顯著下降,生物學(xué)家研究了這種海洋化學(xué)變化對海洋物種和生態(tài)系統(tǒng)的影響。地質(zhì)學(xué)家們記錄了深海海底的火山噴發(fā),發(fā)現(xiàn)了海底深處的微生物群落。此外,海洋研究提高了對全球氣候變化的科學(xué)認(rèn)識,這是21世紀(jì)的決定性議題之一。

  這些令人振奮的海洋科學(xué)進展的成就歸功于一攬子的組合基金投資,用于開發(fā)新技術(shù),海洋基礎(chǔ)設(shè)施諸如船、滑翔機、潛水艇,原位及遙感觀測系統(tǒng),以及其他設(shè)施諸如海洋實驗室、信息基礎(chǔ)設(shè)施和樣品與數(shù)據(jù)倉儲等方面的研究以及其他開發(fā)及應(yīng)用。此外,由那些打破傳統(tǒng)學(xué)科界限,把科學(xué)家從許多領(lǐng)域、聯(lián)邦機構(gòu)以及其他國家凝聚到一起的項目帶來了實質(zhì)性的進展。此類項目已增進對全球海洋的洞察了解,并且為政策制定者、私營部門和一般公眾提供了海洋作為一種資源在未來的機遇和限制信息。

  國家科學(xué)基金會海洋科學(xué)

  盡管許多其他聯(lián)邦機構(gòu)也資助海洋科學(xué)與技術(shù),NSF海洋科學(xué)處(OCE)提供了最廣泛的支持基礎(chǔ),包括物理、生物、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)與地球物理學(xué)等的研究經(jīng)費,并對海洋研究基礎(chǔ)設(shè)的開發(fā)、實施與運維提供支持。在NSF內(nèi)部,OCE涵蓋了多樣化興趣與活動的廣泛組合。隨著海洋研究機構(gòu)的運維成本不斷增加,尤其是貫穿國際海洋發(fā)現(xiàn)計劃(IODP [2013-2018])以及海洋觀測計劃(OOI)推出的學(xué)術(shù)研究艦隊、科學(xué)大洋鉆探等,管理這個事業(yè)單位已經(jīng)越來越具有挑戰(zhàn)性。過去10年,即使NSF OCE的總預(yù)算下降10%以上,基礎(chǔ)設(shè)施的支出仍在上升(約為18%,2014美元)。預(yù)計NSF在不久將來不會顯著增加預(yù)算,戰(zhàn)略決策必須確保關(guān)鍵項目內(nèi)容能夠支持海洋科學(xué)界整體健康的維護。

  傳統(tǒng)上,NSF向科學(xué)界尋求對長期研究重點及戰(zhàn)略方面的建議,以便優(yōu)化科學(xué)投資。一個10年期的調(diào)查過程,包括確立研究重點,并為實現(xiàn)這些研究重點確定必要的投資,已經(jīng)在多個學(xué)科和科研機構(gòu)中用于發(fā)展基于科學(xué)領(lǐng)域的計劃。2013年,OCE要求國家研究委員會(NRC)海洋研究委員會開展一次10年期海洋科學(xué)調(diào)查,得到海洋科學(xué)界對未來10年研究和設(shè)施的重點方面提供指導(dǎo)。OCE要求這些指導(dǎo)意見考慮在當(dāng)前預(yù)算持平或下降趨勢導(dǎo)致資金限制的背景下,解決海洋科學(xué)領(lǐng)域的研究重點。投資研究組合包括基礎(chǔ)設(shè)施、個人科研為基礎(chǔ)的科學(xué)、多人參加的大型研究計劃以及跨局開展的項目,像NSF的科學(xué)、工程和可持續(xù)發(fā)展教育局。研究委員會被要求把NSF的海洋科學(xué)活動放到由其他聯(lián)邦海洋機構(gòu)開展的活動背景下。委員會還審查了推進海洋科學(xué)方面的國際合作與協(xié)作。

  未來10年海洋研究優(yōu)先科學(xué)問題和基礎(chǔ)設(shè)施

  優(yōu)先科學(xué)問題的選擇

  委員會被要求選擇不超過10項海洋科學(xué)優(yōu)先事項,目標(biāo)是在未來的10年(2015-2025)中, “確定高回報潛力的戰(zhàn)略投資領(lǐng)域”。NSF、海洋研究委員會以及該委員會在鑒別優(yōu)先事項過程中,將科學(xué)界參與視為一個根本元素。為鼓勵參與,委員會在2013美國地球物理聯(lián)盟秋季會議(加利福尼亞,舊金山)以及2014海洋科學(xué)會議(夏威夷,檀香山)上召開了會議廳開放大會。此外,該委員會通過基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬市政廳會議公開征求意見,自2013年11月到2014年3月間收集了超過400條反饋??茖W(xué)界的反饋還補充了在超過30個報告及出版物中確立的研究主題、來自學(xué)術(shù)界和政府機構(gòu)科學(xué)家的演示文稿、相關(guān)機構(gòu)的快訊以及與同行的討論等。此外,委員會還積極尋求早期職業(yè)科學(xué)家的意見,他們的未來將受到10年后決策的影響。

  委員會投入主要精力把聚集在這些資源中的許多主題凝練為10項或更少的優(yōu)先事項。這一過程開始把輸入分成多元化、高水平、多學(xué)科以及跨學(xué)科的科學(xué)問題等3大類。然后,把類似的問題聚集產(chǎn)生高層次的科學(xué)問題,這一歸類過程應(yīng)用了4個標(biāo)準(zhǔn)――變革性的研究潛力、社會影響、就緒狀況以及與伙伴關(guān)系的潛力――按相對重要性排序。這些標(biāo)準(zhǔn)來自以前與海洋科學(xué)研究重點相關(guān)的NRC和跨部門報告,還來自NSF項目經(jīng)理的建議。

  這個過程提煉出8個優(yōu)先級的科學(xué)問題,每個科學(xué)問題代表一個綜合性和戰(zhàn)略性研究領(lǐng)域。這些問題涉及的主題適合于OCE核心計劃、NSF交叉前沿計劃,或與其他聯(lián)邦機構(gòu)或國際計劃合作。8項優(yōu)先事項概要如下,按海面、通過水體、到達海底排序:

  

  • 海平面變化的速率、機理、影響和地理差異是什么?

  

  • 全球水循環(huán)、土地使用、深海上升流如何影響沿海及河口海域及其生態(tài)系統(tǒng)?

  

  • 海洋生物地球化學(xué)和物理過程如何作用于當(dāng)今的氣候及其變異?整個系統(tǒng)在下個世紀(jì)會有怎樣的變化?

  

  • 生物多樣性對海洋生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的作用是什么?自然和人類造成的變化會對此產(chǎn)生什么影響?

  

  • 海洋食物網(wǎng)到本世紀(jì)中葉會變成怎樣?100年后呢?

  

  • 海洋盆地形成和演進過程是由什么過程控制的?

  

  • 怎樣更好的表征風(fēng)險并改進地質(zhì)災(zāi)害如大型地震、海嘯、海底滑坡、火山爆發(fā)等的預(yù)報能力?

  

  • 海床下環(huán)境的地質(zhì)物理、化學(xué)以及生物特征是什么?它們?nèi)绾斡绊懭蛭镔|(zhì)循環(huán)?怎樣通過它們來了解生命起源以及進化?

  每一個這些高水平問題都包含了本報告中有更為詳細(xì)描述的許多子主題。大多數(shù)問題需要在OCE管理的海洋科學(xué)各分支學(xué)科間、地球科學(xué)局內(nèi)以及跨局科學(xué)領(lǐng)域開展交叉研究。由于跨海洋科學(xué)分支學(xué)科開展交叉研究對實現(xiàn)許多10年優(yōu)先事項都十分必要,海洋科學(xué)界在開展跨學(xué)科研究的資助方面不會遇到或體驗到障礙顯得尤其重要。

  OCE核心計劃將有可能解決上述科學(xué)優(yōu)先事項的許多方面問題,但委員會認(rèn)識到,把核心計劃束縛在僅資助與這些優(yōu)先事項直接相關(guān)的議題,效果將會適得其反。為了推進海洋科學(xué)與技術(shù),核心計劃需要高度的靈活性資助基礎(chǔ)研究和有前途的新思路與方法,響應(yīng)可以為了解關(guān)鍵現(xiàn)象帶來機會的小概率事件,吸收來自其他科技領(lǐng)域的最新進展,并鼓勵對下一代科學(xué)家的培養(yǎng)與職業(yè)發(fā)展。

  由于這8個優(yōu)先問題與社會問題有廣泛的相關(guān)性,其他聯(lián)邦政府機構(gòu)可能也會有興趣投入資源來解決這些研究主題。美國基礎(chǔ)研究與任務(wù)機構(gòu)間的合作,利用技能互補、資源和組織機構(gòu)專業(yè)知識等優(yōu)勢,可以同時促進研究進展以及向產(chǎn)品商業(yè)化轉(zhuǎn)化。工業(yè)界、基金會、國際組織和非政府組織也可以參與,由于其全球影響力,可以協(xié)助解決這些問題。

  優(yōu)先科學(xué)問題和基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟

  本報告確定優(yōu)先事項的目的之一是確保未來10年最重要的海洋科學(xué)主題與NSF在海洋研究基礎(chǔ)設(shè)施的投資一致性。委員會評估了NSF資助的海洋研究基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)前投資組合與10年優(yōu)先事項在多大程度上相匹配,并且聚焦于3大基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)――學(xué)術(shù)研究艦隊、IODP以及OOI――其預(yù)算匯總起來超過OCE預(yù)算總額的50%以上并超過基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)算的90%以上。此外,委員會評估了OCE資助的幾個較小設(shè)施和計劃,比如國家深潛設(shè)施(NDSF)和野外臺站。

  委員會確定了基礎(chǔ)設(shè)施與每項10年科學(xué)優(yōu)先問題間聯(lián)系的類別。關(guān)鍵是考慮假如沒有某些基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn),特定的科學(xué)優(yōu)先問題就不能得到有效解決;以及一些重要的基礎(chǔ)設(shè)施雖然有用,但對于解決特定的科學(xué)優(yōu)先問題不是必不可少的。

  學(xué)術(shù)研究艦隊

  當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施和10年科學(xué)優(yōu)先事項之間最強的銜接就是學(xué)術(shù)研究艦隊。考察船,特別是全球級船舶,支持廣泛海洋學(xué)研究活動,對實現(xiàn)所有科學(xué)優(yōu)先事項必不可少。全球級船舶擁有更大的甲板載荷、靠泊能力以及海況能力,這些對所有確定的科學(xué)優(yōu)先事項中開展多學(xué)科研究、多種類調(diào)查非常關(guān)鍵和重要的。區(qū)域級船舶對沿海環(huán)境相關(guān)的社會問題非常有益,對諸如海平面上升和海洋生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性等問題很關(guān)鍵,也很重要。需要配備高科技裝備的破冰船回答一些與了解氣候變化、海-冰相互作用以及極地海洋食物網(wǎng)等相關(guān)的問題。

  NSF目前正在考慮新購最多3艘新區(qū)域級考查船(RCRVs)。根據(jù)當(dāng)前計劃,新船RCRVs的長度和靠泊能力相當(dāng)于大型中等船舶,預(yù)計其日租費用比準(zhǔn)備替換掉的區(qū)域級船舶貴很多。如此擴張容量與成本,加上考慮到RCRV的區(qū)域級別所受的地理范圍以及海上作業(yè)日期的限制,帶來了當(dāng)前設(shè)計與估算的RCRVs日租費用是否適合預(yù)期未來使用的問題。

  科學(xué)大洋鉆探

  基于委員會的分析,科學(xué)大洋鉆探設(shè)備與核心樣品分析對10年科學(xué)優(yōu)先事項相關(guān)的海床底勘探、地質(zhì)災(zāi)害以及海洋盆地的形成與演化等研究至關(guān)重要。它們對氣候和海平面變異的問題也很重要。通過建立長期的國際伙伴關(guān)系,科學(xué)大洋鉆探也被證明是一種有效的科學(xué)外交手段。

  NSF對一項大洋鉆探計劃提供超過45年的資助,并作為IODP(2013年-2018年)的一部分,目前提供了JOIDES Resolution號鉆探船的大部分費用。雖然科學(xué)大洋鉆探是“基礎(chǔ)設(shè)施-沉重”的活動,需要很高的資金比例開展相關(guān)研究,但是,IODP近年來采取了許多節(jié)約成本的方法來降低運營成本并提高效率。然而,與其他合作開展大洋鉆探業(yè)務(wù)的國家相比,美國仍然承擔(dān)了較重的財務(wù)負(fù)擔(dān)用于支付科學(xué)大洋鉆探設(shè)施和運營。此外,國際社會作為一個整體,在科學(xué)大洋鉆探設(shè)施方面表現(xiàn)的過度擴張。NSF能夠與IODP財團重新協(xié)商其貢獻,并強烈敦促采取更有效的伙伴關(guān)系。如果無法找到額外收入,預(yù)算解決方案可能包括減少團隊成員負(fù)責(zé)運行的平臺總數(shù),使剩余設(shè)施得到更有效利用。NSF計劃在未來5年內(nèi)向IODP(2013-2018)提供總共2.5億美元的資助,每年為JOIDES Resolution號提供4次出海費用。

  海洋觀測計劃

  不同的OOI組成部分——全球系泊設(shè)備、沿海陣列和區(qū)域有線觀測站——與科學(xué)優(yōu)先事項并不都在同一水平上相符合。沿海陣列對海平面上升、海岸演變和氣候變異很重要;全球系泊設(shè)備對氣候變異很重要;區(qū)域有線觀測站對固體地球和海床底生物圈問題很重要。由于OOI尚未開始全面運行,它既缺乏強大的用戶社區(qū),也沒有產(chǎn)生研究成果。因此,委員會認(rèn)為對此設(shè)施的潛在成功、失敗或進行轉(zhuǎn)型性研究的可能性發(fā)表結(jié)論還為時尚早。然而,來自虛擬市政廳的評論和來自剛步入職業(yè)的和已建立職業(yè)生涯的科學(xué)家們額外的討論,都指出建設(shè)過程中明顯缺乏科學(xué)監(jiān)管,加劇了該倡議缺乏廣泛的社會支持的問題。OOI是一個昂貴的新基礎(chǔ)設(shè)施,估計未來5年,運營成本每年至少5500萬到5900萬美元。

  過程修正

  NSF要求委員會“推薦優(yōu)化投資策略,推進科研中最關(guān)鍵的和/或創(chuàng)造機會領(lǐng)域的知識,同時也繼續(xù)支持核心學(xué)科科學(xué)與基礎(chǔ)設(shè)施”,并提供“在當(dāng)前經(jīng)費水平上可實現(xiàn)的最有效投資組合的指導(dǎo)意見,對基礎(chǔ)設(shè)施研究和綱領(lǐng)性科學(xué)都提供支持,以解決最重要的優(yōu)先事項?!?/p>

  在實施這一這項任務(wù)時,委員會首先制定了未來10年中開發(fā)海洋科學(xué)的愿景:

  海洋科學(xué)界將開展研究并從事探索工作,推進我們對海洋、海底、海岸以及它們生態(tài)系統(tǒng)的了解;促進海洋管理工作;減少海洋災(zāi)害對社會產(chǎn)生的脆弱性;鼓勵并發(fā)展學(xué)科整合。多樣化和有才華的研究者社區(qū)將開發(fā)新技術(shù),以創(chuàng)新和具有效益的方式研究海洋,創(chuàng)立創(chuàng)新性的教育計劃吸引和激勵下一代。建立跨資助機構(gòu)、國家邊界和私營部門合作伙伴關(guān)系,為國家在海洋科學(xué)方面的投資提供最大價值。

  在這一遠(yuǎn)景指引下,委員會考慮了在海洋科學(xué)基金和研究基礎(chǔ)設(shè)施方面的平衡。自1970以來,OCE的總預(yù)算已得到大約300萬美元的年均增長率(2014美元),視消費能力情況不時出現(xiàn)激增或收縮。在過去10年里,OCE的預(yù)算已經(jīng)減少了超過10%(按通脹調(diào)整,見圖S-1)。預(yù)算增加時,OCE能夠啟動新技術(shù)并維持研究設(shè)施,另外,利用新能力維持多樣化研究組合。

  自2000以來,經(jīng)費已經(jīng)從核心研究計劃的投資轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)設(shè)施的運行和維護成本中(見圖S-1)。在過去4年里(2014-2011),整體預(yù)算并沒有增長;因此,基礎(chǔ)設(shè)施成本(約18%,2014美元)的持續(xù)增加導(dǎo)致可用于核心研究計劃的資金大量下降(約25%,2014美元),導(dǎo)致支持研究者項目建議書的經(jīng)費減少。OCE內(nèi)部技術(shù)發(fā)展的主要支持來源,尤其是海洋技術(shù)和跨學(xué)科的協(xié)作(OTIC)的經(jīng)費,已經(jīng)被這種下降趨勢帶來嚴(yán)重打擊。

  由于委員會被要求假設(shè)OCE預(yù)算在未來10年不會顯著增長,而且給定成本通貨膨脹率將維持近期的歷史水平(每年約2%),為核心科學(xué)和OTIC重新獲得資助的唯一方法就是減少用于基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)費。這種減少很不容易,將會導(dǎo)致部分海洋科學(xué)界的研究中斷。然而,恢復(fù)核心科學(xué)預(yù)算和謹(jǐn)慎投資于新技術(shù)方面將促進上文提到的愿景――多樣化科學(xué)家的海洋科學(xué)界能夠開展研究并從事探索工作,推進海洋科學(xué)。在未來5年中,目標(biāo)是實施必要的綱領(lǐng)性轉(zhuǎn)變,為在10年過程的下半個5年全面實施愿景做好準(zhǔn)備。

  建議1:為維持一個強健的海洋科學(xué)界,維持核心研究計劃和基礎(chǔ)設(shè)施間投資平衡的整體財政規(guī)劃是必要的。在預(yù)算持平或下降期間,要維持對核心研究計劃的堅定關(guān)注,不應(yīng)使基礎(chǔ)設(shè)施的支出上漲犧牲核心研究計劃。

  委員會確定了兩種模式以達到平衡:(1)保持基礎(chǔ)設(shè)施成本占總預(yù)算的固定比率;以及(2)為核心科學(xué)保持一致的長期經(jīng)費軌跡。這兩種方法的適用性取決于財政前景。在預(yù)算持平或下降期間,以固定比例為目標(biāo)引導(dǎo)支出,將確保某部分的預(yù)算不會通過損害其它部分而增加。在預(yù)算增加時,為核心科學(xué)保持一致的長期經(jīng)費軌跡,而不是固定比例,可提供更好的辦法來達到平衡。這種方法適用于調(diào)整的預(yù)算部分專注于基礎(chǔ)設(shè)施成本,在使用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)期間以反映短期需求或長期變化,也開發(fā)新的技術(shù)和設(shè)施。

圖S-1:自2000年來,NSF在核心海洋科學(xué)投資(藍色)和基礎(chǔ)設(shè)施投資(橙色),以當(dāng)前美元(a)和2014年通貨膨脹調(diào)整美元(b)所示。OCE的資金總額顯示為綠色。2015-2019財年(淺色)的預(yù)測值基于OCE提供的以下假設(shè)――未來預(yù)算總額在沒有增加通脹以及學(xué)術(shù)研究艦隊、IODP、OOI的運行與維護費用保持不變的條件下持平。OCE定義“基礎(chǔ)設(shè)施”為學(xué)術(shù)研究艦隊、OOI、IODP、野外臺站和海洋實驗室、加速器質(zhì)譜儀設(shè)施以及其他較小的綜合設(shè)施等。核心計劃的設(shè)施包含在核心科學(xué)內(nèi),而不在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)。數(shù)據(jù)來自NSF,2014年12月。

  委員會制訂了一項戰(zhàn)略以促進OCE未來10年的預(yù)算平衡。在這些預(yù)算不寬裕的時期,若要恢復(fù)核心科學(xué)基金,當(dāng)務(wù)之急是要扭轉(zhuǎn)基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)費增長以損害OCE核心科學(xué)項目經(jīng)費預(yù)算為代價的趨勢。假設(shè)OCE在未來10年內(nèi)預(yù)算持平,為達到此目標(biāo),需要將約20%(約4千萬美元,2014美元)的基礎(chǔ)設(shè)施運行與維護(O&M)費轉(zhuǎn)移到核心科學(xué)(包括OTIC)的預(yù)算中。這將使核心科學(xué)經(jīng)費回到約2011年的預(yù)算水平,也就是核心科學(xué)基金開始減少的前一年(見圖S-1)。

  建議2:在未來5年,OCE應(yīng)努力減少其主要基礎(chǔ)設(shè)施(OOI、IODP以及學(xué)術(shù)研究艦隊)的O&M成本,并恢復(fù)核心科學(xué)和OTIC經(jīng)費資助水平。如果預(yù)算持平或僅有通貨膨脹率水平的增加,OCE應(yīng)調(diào)整其重大基礎(chǔ)設(shè)施計劃,使之不超過年度計劃預(yù)算總額的4050%。

  建議3:要執(zhí)行建議2OCE應(yīng)立即開始在明年預(yù)算中減少重大基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)費的10%,其次是在接下來的5年里再額外減少1020%。在未來5年里,節(jié)約的成本應(yīng)以實現(xiàn)重大基礎(chǔ)設(shè)施支出與核心科學(xué)基金再平衡為最終目標(biāo),直接用于加強核心科學(xué)計劃,投資于技術(shù)開發(fā)、資助實質(zhì)性合作伙伴關(guān)系以解決10年科學(xué)優(yōu)先事項。

  有幾個選擇可用于降低基礎(chǔ)設(shè)施成本,同時維持研究能力。這些選項包括關(guān)閉部分實施(descoping)或終止某些活動、延長項目的時間范圍、推遲新計劃或已規(guī)劃計劃實施或設(shè)備啟用、開始的新的或計劃的程序或設(shè)施,并設(shè)法降低成本。通過對基礎(chǔ)設(shè)施投資組合與科學(xué)優(yōu)先事項連接、運營成本、可獲得的效率以及社區(qū)支持的可能性等的比對分析,委員會確定,在OOI、IODP(2013-2018)和學(xué)術(shù)研究艦隊之間縮減初始成本分配,應(yīng)當(dāng)加權(quán)。

  建議4:重大基礎(chǔ)設(shè)施立即開始縮減10%支出應(yīng)當(dāng)是分布式的,最大程度縮減OOI的經(jīng)費,中等程度縮減IODP20132018),以及最小程度縮減學(xué)術(shù)研究艦隊費用。

  對重大基礎(chǔ)設(shè)施立即開始縮減的一個建議權(quán)重是OOI按20%,IODP按10%,以及大學(xué)-國家級海洋學(xué)實驗室系統(tǒng)的研究艦隊按5%縮減。建議OOI縮減的最多的原因是由于其僅有較少部分與科學(xué)優(yōu)先事項緊密連接,運行計劃可根據(jù)實際預(yù)算適合的按比例縮減,以及OOI分散的組成部分結(jié)構(gòu),為保留那些與10年科學(xué)優(yōu)先事項較為緊密相關(guān)的、以及與OCE廣泛的研究目標(biāo)更相符合的組成部分提供了靈活性。例如,OOI也許在4個全球性網(wǎng)站中集中關(guān)注其中的1-2個,以減少物流成本并展示概念驗證。建議以中度權(quán)重縮減由NSF支持的IODP(2013-2018)部分,反映了IODP對半數(shù)以上的10年科學(xué)優(yōu)先事項很重要或很關(guān)鍵。然而,JOIDES Resolution是一個昂貴的設(shè)施,而且其費用分擔(dān)在參與團隊內(nèi)部沒有平均分配。建議最小程度縮減成本的是學(xué)術(shù)研究艦隊,因為基本上所有科學(xué)優(yōu)先事項都需要船舶出海。即使適度的縮減也要提高效率,以降低當(dāng)前艦隊的成本,并防止整體O&M費用及未來船舶收購增加。

  建議5:NSF應(yīng)重新考慮當(dāng)前的RCRV設(shè)計是否符合優(yōu)先科學(xué)需求及其長期O&M費用是否有效益,并且應(yīng)當(dāng)計劃建造不多于2艘RCRV。

  未來決策規(guī)則

  委員會設(shè)立了以下戰(zhàn)略原則,指導(dǎo)在不確定預(yù)算環(huán)境中制定決策,其中何時結(jié)合開放溝通和一致行動將協(xié)助NSF維持平衡組合:

  促進10年預(yù)算計劃展望

  當(dāng)計算其他不可預(yù)見的支出風(fēng)險時,10年預(yù)算規(guī)劃展望可同時考慮通貨膨脹和預(yù)期經(jīng)營成本增加。

  保持保守的基礎(chǔ)設(shè)施投資策略

  考慮到不確定的預(yù)算環(huán)境,謹(jǐn)慎地假設(shè)預(yù)算縮減是永久性的,增加是暫時的??刂苹A(chǔ)設(shè)施總體成本的戰(zhàn)略必須在添加任何新資產(chǎn)之前確定。在未來預(yù)算周期中,如果這些假設(shè)被證明過于保守的話,可以修正。

  設(shè)定目標(biāo)時的科學(xué)界參與

  在開發(fā)戰(zhàn)略目標(biāo)和目的時讓科學(xué)界參與,為確定優(yōu)先事項以及行業(yè)的未來得到科學(xué)界支持奠定了廣闊的基礎(chǔ)。NSF地球科學(xué)咨詢委員會(AC-GEO)可以起到更寬廣的與科學(xué)界連接的作用。AC-GEO的介入可以增強支持必須由OCE堅持戰(zhàn)略計劃而作出的艱難決策。

  盡管NSF承擔(dān)了對各個項目的審查并建立了委員會指導(dǎo)OOI、IODP、艦隊和NDSF,當(dāng)前沒有廣泛監(jiān)管OCE的主要基礎(chǔ)設(shè)施的顧問機構(gòu),可以就涉及到科學(xué)優(yōu)先事項的建設(shè)、維護、運行設(shè)施等方面提供建議。

  建議6OOI、IODP、學(xué)術(shù)艦隊以及NDSF的計劃審查應(yīng)當(dāng)定期(名義上是每35年進行,伴隨著一次10年展望)開展,應(yīng)考慮在較廣泛的OCE預(yù)算環(huán)境范圍中,而不是單獨進行。如果資金不足,OCE應(yīng)考慮重大收購的退出戰(zhàn)略。OCE應(yīng)定期尋求科學(xué)界意見,以協(xié)助確保基礎(chǔ)設(shè)施投資與科學(xué)優(yōu)先事項保持一致。

  建議7OCE應(yīng)當(dāng)成立一個高級別基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)督委員會,評估OCE資助的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的整個資產(chǎn)組合,并建議修改提議。展望應(yīng)該最少10年,應(yīng)包括對建設(shè)、運行與維護、退役以及資本重組等整個生命周期的討論。委員會成員應(yīng)包括有長期預(yù)算與戰(zhàn)略規(guī)劃經(jīng)驗的專業(yè)人員。

  海洋研究不可避免地會超越國界,有許多跨機構(gòu)和國際合作機會。這種伙伴關(guān)系可以利用資源并取得最大進展,預(yù)計將為支持大型、多學(xué)科計劃以解決復(fù)雜、高優(yōu)先級的海洋科學(xué)問題發(fā)揮越來越重要的作用。

  建議8:委員會鼓勵OCE與其他聯(lián)邦政府機關(guān)、國際計劃以及其他行業(yè)共同擴展它的合作能力。這種合作伙伴關(guān)系可以同時把研究和基礎(chǔ)設(shè)施投資的價值最大化,并可能有助于將主要海洋研究基礎(chǔ)設(shè)施的成本分散到OCE以外。

  盡管海洋科學(xué)界的貢獻對于指導(dǎo)委員會的工作非常寶貴,結(jié)論代表了成員們的討論意見,認(rèn)識到解決當(dāng)前預(yù)算問題將影響現(xiàn)有計劃,了解任務(wù)難度及現(xiàn)實。委員會專注于海洋科學(xué)長期健康發(fā)展,目標(biāo)是在OCE資金配置與投資組合之間恢復(fù)健康的平衡,同時保留基本要素以便在未來10年內(nèi)支持該研究行業(yè)的發(fā)展。這些戰(zhàn)略問題需要定期檢查,持續(xù)修正必要的發(fā)展方向,引導(dǎo)海洋科學(xué)向一個充滿活力的未來前進。

  原文題目:Sea Change: 2015-2025 Decadal Survey of Ocean Sciences

  來源: http://www.nap.edu/catalog/21655/sea-change-2015-2025-decadal-survey-of-ocean-sciences

 ?。S銘瑞、王化編譯,殷永元審核)

 
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