一、关键研究领域

　　为更好了解长期沿海地区动态，需要对耦合的自然-人类沿海系统进行全面监测。墨西哥湾沿岸由来自海洋、大气和陆地的物理驱动因素共同作用，其中包括海平面上升、下沉、飓风和洪水灾害，以及沿海地貌。人类系统既包括沿海开发，也包括对沿海变化的适应性响应。报告确定了3个关键研究领域，以增进对长期沿海系统动态的了解，以促进科学的发展，并为利益相关者的决策制定提供信息。报告从十年（10-50年）和百年（50-200年）时间尺度，规划了一个全面的愿景，指导墨西哥湾沿岸研究的关键领域，了解和预测物理、生态和人类组成部分之间的反馈和相互作用，以及在美国墨西哥湾沿岸的耦合系统的演变，这3个关键研究领域包括：①墨西哥湾沿岸的地貌和生态系统如何响应快速变化的环境（自然和人为引起的），特别是对海平面持续上升加速的预测？②在迅速变化的环境下，墨西哥湾沿岸的人类居住区和经济活动将如何应对沿海地貌和生态系统的不断变化？③如何更好地了解墨西哥湾沿岸耦合的自然-人类系统的近期和长期演变，促进在地方、州和区域范围内利益相关者决策的制定？随着科学的进步，当管理政策变化时，耦合系统是如何演进的？

　　二、研究空白

　　报告确定的这3个关键领域涵盖了当前对耦合的自然-人类沿海系统的科学认识中的12个研究空白。如果这些研究空白被填补，将改变目前对墨西哥湾沿岸自然-人类系统的科学认识，提高评估其未来发展的能力。这12个研究空白为：

　　（1）当前的数据集、监测系统和方法不足以跟踪和了解海平面的海洋成分变化，墨西哥湾沿岸系统如何发生变化，以及如何预测未来变化。

　　（2）墨西哥湾沿岸下沉的原因、速率和模式还没有得到充分的了解，无法在地方到区域范围内进行准确预测。

　　（3）墨西哥湾沿岸水域的淡水输入、风暴潮、海平面上升和沿海洪水灾害所带来的综合影响尚不清楚，限制了在墨西哥湾沿岸动态预测中模拟这些影响的能力。

　　（4）自然和人为的河流沉积物输送、转移和管理活动的相对贡献，以及它们如何影响沿海地貌（如河流三角洲、堰洲岛）和生态系统（如湿地）的演变。

　　（5）对沉积物运输过程和未来水动力条件阻碍长期沿海演化能力预测的不确定性。

　　（6）了解和预测沿海地貌和海湾对气候变化的未来响应，以及与相对海平面上升不一致的原因。

　　（7）环境梯度、物理强迫、气候变化和沿海开发（包括与能源有关的基础设施）对墨西哥湾沿岸生态系统的单一和综合影响。

　　（8）制定有效的海岸管理的自然资源保护和恢复活动的战略。

　　（9）了解沿海变化如何影响建筑环境的决策，以及这些决策的制定在自然系统和人类系统之间产生怎样的反馈。

　　（10）了解沿海变化如何影响建筑环境，以及建筑环境的哪些方面最容易受到沿海变化的影响。

　　（11）了解不同海湾社区对沿海动态的脆弱性，以及沿海动态变化如何影响沿海居民的迁移和重新安置决策，了解这些决策为自然系统带来的反馈作用。

　　（12）了解建筑环境和人类迁移的决策对耦合的自然-人类沿海系统的影响。

　　三、未来研究计划

　　基于2013年美国国家科学院提出的海湾研究计划，报告指出可以利用其范围和自主权，创建一个综合研究计划，以持续的方式解决关键研究领域的研究空白方面的科技问题。这种跨学科研究的协调和集成方法，有可能对墨西哥湾沿岸和世界各地沿海地区的生活产生积极的影响。建议在研究和开发项目中考虑以下内容：

　　1、关注对耦合沿海系统演变的重要相互作用和反馈机制。虽然研究自然系统和人类系统的具体方面非常有用，但更需要对对自然系统和人类系统之间的相互作用和反馈的过程和机制集中研究，获取系统的最大整体效益。

　　2、支持建立多学科协同研究团队。自然-人类沿海系统耦合很复杂，不可能由一门学科解决，需要建立涉及自然科学和社会科学的多学科合作研究团队。

　　3、鼓励在墨西哥湾沿岸开展全面的综合观测与建模工作。协调和集成观测与建模工作将会显著地提高成效。观测与建模程序的集成，最好是通过迭代设计，开发促进目标和自适应的观测程序，以及改进模型的持续发展和模型功能。

　　4、为未来数十年提供相关研究机遇。有意识地设置长期研究项目，有助于对沿海系统进化的了解。纵向观测、实验和监测过程可以促进沿海系统的集成研究，跟踪沿海变化的驱动因素、量化模式，确定沿海系统相关级联影响。

　　5、提供易于访问的、定期更新的观测数据和模型结果。将数据和模型结果公开（特别是在真实或接近的时间内），并将其存档到可访问的数据库中，使其效用不仅仅局限于科学研究范围，也可帮助管理人员、规划人员、其他研究人员和决策者了解不断变化的环境。

　　6、高层次的协调管理。对一个研究和开发项目的管理，包括整个海湾地区和沿岸系统的长期科学研究（墨西哥湾项目），以及高度集成的建模和观测部分，都强调自然和人类沿海系统之间的相互作用和反馈，需要主动、协同一致和严谨的管理。

　　四、发展障碍与未来机遇

　　填补墨西哥湾海洋系统的研究空白，将极大地促进对墨西哥湾沿岸的自然-人类系统耦合的了解，帮助确定应对气候变化时人类与环境之间的显著反馈，有助于制定有弹性和可持续的墨西哥湾沿岸管理政策。把研究成果转化到可执行的政策中，需要利益相关者和科学家之间进行有效的沟通与协作。报告分析了未来存在的沟通障碍与发展机遇：

　　障碍1：经济因素限制、信息可用性、时间和专业知识是有效连通的障碍。这些因素使利益相关者很难了解、获取、发现、处理和解释信息/数据，从而难以使他们的科学研究纳入决策过程中。

　　机遇1：需要有针对性地资助从业人员能够获得数据，并雇用具有专业知识和专门时间来分析科学信息的工作人员，帮助其他利益相关者使用和应用现有的科学信息。

　　障碍2：许多旨在帮助决策制定的科学产品（如工具、数据、信息）并不都是为利益相关者量身定制的。利益相关者不清楚这些产品的适用性，不太可能将其用于决策的制定过程中。

　　机遇2：开发旨在为决策制定提供信息的产品的同时，应该鼓励科学家从开发到交付阶段与利益相关者进行实质性的接触，创造出更可能有效和立即适用的科学产品，减轻人们对数据是否满足某些需求的担忧。

　　障碍3：能源行业的规模和复杂性，以及信息共享的明显局限性，为能源行业与其他利益相关者之间的有效沟通制造了障碍。

　　机遇3：建立激励机制，促进能源行业与其他利益相关者之间的信息共享，制定如何更有效地参与促进信息共享的协议。

　　障碍4：有限的经济和人力资源，对有关利益相关者缺乏了解或双方缺乏信任，都可能使行业人员难以与包括弱势群体在内的广大公众进行有效沟通。

　　机遇4：跨学科组织可以在促进社区成员、从业者和科学家之间的信任关系方面发挥关键作用，从而实现更有效的参与，制定战略。

　　障碍5：在科学家和利益相关者之间建立双向信息流动可能存在困难。此外，在为任何特定的研究工作协调不同的单元和个人方面也存在挑战，特别是当涉及到许多人和/或团体时。

　　机遇5：沟通方式可能有助于确保科学家、利益相关者和其他人看到双向交流的价值。可以通过案例研究来证明社区参与的有效性和价值。清晰的沟通渠道、指挥系统和协议，以及跨学科组织的参与，可以促进利益相关者和科学家的合作。

　　障碍6：科学家与利益相关者的参与可能受到时间要求以及参与重要性的限制，科学家往往没有接受过与公众听众交流或与利益相关者交流的培训，无法有效地转移知识或向利益相关者提供适当的信息。

　　机遇6：科学家和利益相关者之间的良好关系、合作，以及明确的沟通有助于产生最适用于沿海决策的科学成果。为了促进关键沟通关系的发展，资助项目可以为参与和知识转移活动提供资金，并考虑通过跨学科组织激励科学家和利益相关者之间进行合作。

　　障碍7：正在研究或希望从事与墨西哥湾沿岸有关的研究的科学家在尝试与利益相关者接触时可能会感到受到“局外人”身份的限制。

　　机遇7：墨西哥湾沿岸相关研究的资助项目可以鼓励和促进区域科学家（特别是与利益相关者建立良好关系的科学家）和区域外具有互补利益和专业知识的科学家之间的合作。               （王立伟 刘文浩）