海洋,覆盖地球表面的71%,是生命的摇篮、资源的宝库,更是气候系统的“调节器”,海洋环境的复杂性、观测数据的分散性以及传统数据管理模式的局限性,长期制约着海洋科学的突破与海洋资源的可持续开发,近年来,区块链技术的兴起以其去中心化、不可篡改、透明可追溯等特性,为海洋观测领域带来了全新的解决方案,从数据采集到共享应用,从生态保护到资源管理,区块链正在重塑海洋观测的应用场景,推动“智慧海洋”建设迈向新高度。
海洋观测数据:从“孤岛”到“可信流通”的信任革命
海洋观测数据具有多源异构(浮标、卫星、无人机、传感器等实时采集)、实时动态(潮汐、洋流、温度等参数持续变化)以及高价值(涉及科研、环保、渔业、防灾减灾等)的特点,但传统模式下,数据常因“数据孤岛”“篡改风险”“信任成本高”等问题难以充分发挥价值。
区块链技术的应用,首先为海洋观测数据构建了“可信流通”的基础设施,通过将各观测节点的数据(如盐度、pH值、叶绿素浓度等)实时上链,利用分布式账本技术确保数据一旦生成便无法被篡改,同时通过时间戳、数字签名等技术明确数据权属,我国南海海域布设的海洋观测浮标,已试点将采集的温度、盐度等数据通过区块链网络传输,科研机构、环保部门、渔业企业等授权方可基于链上数据开展分析,既保证了数据的原始性与真实性,又避免了数据被恶意修改或“选择性”使用。

区块链的智能合约功能可实现数据使用的自动化授权与结算,某渔业企业需要购买特定海域的实时海温数据,可通过智能合约与数据所有者(如海洋研究所)达成协议,按使用次数或时长自动支付费用,整个过程无需第三方中介,降低了交易成本,也激发了数据拥有者的共享意愿。
生态监测与保护:构筑“不可篡改”的海洋环保防线
海洋生态系统脆弱,非法排污、过度捕捞、珊瑚礁破坏等问题频发,传统监测手段常因证据易灭失、追溯困难而难以有效执法,区块链与物联网(IoT)、遥感技术的结合,为海洋生态保护提供了“全程留痕、精准追溯”的技术支撑。

在近海污染监测中,可在排污口部署智能传感器,实时采集水质数据(如COD、氨氮含量等)并上链,一旦监测到数据异常,智能合约可自动触发预警,同时将异常数据与排污企业信息绑定,形成“数据-时间-地点-责任人”的完整证据链,欧盟“波罗的海海洋保护计划”已利用区块链技术记录航运船舶的排污数据,监管部门可通过链上数据快速定位违规排污行为,大幅提升了执法效率。
在珊瑚礁、红树林等敏感生态区域的保护中,区块链可结合卫星遥感与水下无人机,定期采集生态影像数据并上存,通过哈希值比对,可实时监测区域生态变化(如珊瑚白化、湿地缩减),为生态修复提供数据支持,公众或环保组织可通过区块链平台查看生态数据透明度,参与监督,形成“政府-企业-公众”共治的海洋保护网络。
智慧渔业与资源管理:实现“从海洋到餐桌”的全链条追溯
渔业是全球粮食安全的重要支柱,但“三无渔船”“非法捕捞”“水产品产地造假”等问题长期困扰行业发展,区块链技术通过“全链条追溯”,为智慧渔业与资源管理提供了可信解决方案。

在捕捞环节,渔船配备北斗定位终端与电子渔捞日志,实时记录捕捞位置、时间、种类、产量等数据并上链;养殖环节,智能传感器监测水质、养殖密度等信息,同步至区块链平台;加工流通环节,企业将加工批次、检验检疫报告、物流信息等录入链上,消费者扫描产品二维码即可查看“从苗种到餐桌”的全链路数据,确保水产品的安全与正宗,我国远洋渔业企业已试点基于区块链的“一鱼一码”追溯系统,不仅提升了产品溢价能力,更通过数据共享实现了对捕捞配额的动态监管,避免了过度捕捞。
区块链还可赋能渔业资源权属管理,通过将渔业养殖权、捕捞权等权益数字化并上链,实现权属的透明化交易与流转,保护渔民合法权益,同时促进渔业资源的优化配置。
海洋灾害预警与应急响应:打造“实时联动”的安全防护网
台风、海啸、赤潮等海洋灾害具有突发性强、破坏力大的特点,传统预警系统常因数据延迟、信息孤岛导致响应滞后,区块链技术可整合多源观测数据(如气象卫星、海底地震传感器、沿岸雷达站),构建“去中心化”的灾害数据共享网络,提升预警的准确性与时效性。
在灾害预警阶段,各观测节点将实时数据上传至区块链平台,通过智能合约自动分析数据关联性(如海底地震与海啸的触发关系),一旦达到预警阈值,立即向相关政府部门、沿海社区、航运企业等发送加密预警信息,确保信息同步触达,在应急响应阶段,区块链可记录救援物资调度、人员转移、灾情评估等数据,实现救援过程的透明化与高效协同,日本在“3·11”地震海啸后,探索利用区块链技术整合海啸预警数据与应急资源信息,提升了跨部门响应效率。
海洋科研与气候治理:构建“开放协作”的数据共享生态
海洋科学研究是全球性问题,需要跨国、跨学科的数据共享与协作,数据主权、知识产权等问题常阻碍科研合作,区块链的“去中心化”与“透明化”特性,为海洋科研数据共享构建了“可信任、可追溯、可激励”的生态体系。
通过建立全球海洋科研数据区块链网络,各国研究机构可将观测数据、模型算法等共享,同时通过智能合约明确数据使用权限与收益分配机制,全球海洋观测系统(GOOS)已推动成员国基于区块链技术共享海洋气候数据,为全球气候模型提供更精准的输入参数,助力 IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)提升气候预测能力。
区块链还可支持“碳汇交易”在海洋领域的应用,通过红树林、海草床等蓝碳项目的碳汇量监测数据上链,确保碳汇量的真实性与可核查性,为国际碳交易市场提供可信支撑,推动海洋生态保护与气候治理的协同增效。
区块链技术为海洋观测带来的不仅是技术层面的革新,更是思维模式的变革——从“中心化管控”到“分布式协作”,从“数据壁垒”到“价值共享”,从“被动响应”到“主动治理”,随着技术的不断成熟与应用场景的持续深化,区块链将与人工智能、大数据、物联网等技术深度融合,进一步赋能海洋资源开发、生态环境保护、灾害防控与科研创新,为构建“智慧海洋”“蓝色经济”提供强大动力,链动深蓝,人类对海洋的认知与保护将迈入一个更加透明、高效、可持续的新时代。

