央廣網(wǎng)上海6月6日消息（記者唐奇云）長久以來，傳統(tǒng)南極科考大多集中在夏季開展。受極寒氣候與復(fù)雜海況的雙重制約，夏季以外的南極科考被視作“不可能完成的任務(wù)”。正因如此，南極秋季觀測數(shù)據(jù)極度匱乏，導(dǎo)致人類對(duì)該時(shí)段的自然過程研究不足、認(rèn)知有限。

近日，自然資源部中國第41次南極考察羅斯海聯(lián)合航次圓滿收官。此航次項(xiàng)目由上海交通大學(xué)海洋學(xué)院和中國極地研究中心發(fā)起和推動(dòng)，是國際上首次以南極邊緣海秋季生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象的跨國聯(lián)合科考行動(dòng)。航次匯聚了來自中國、美國、英國、澳大利亞、新西蘭、挪威等9個(gè)國家和地區(qū)的近50名科考人員，團(tuán)隊(duì)突破了南極科考“季節(jié)禁區(qū)”，在-20℃至-28℃的秋季極寒環(huán)境中，完成了從理論構(gòu)想到實(shí)踐落地的跨越。

此航次匯聚的近50名科考人員中，有10人來自上海交通大學(xué)海洋學(xué)院（央廣網(wǎng)發(fā) 受訪者供圖）

從零到一，突破極地科考“季節(jié)禁區(qū)”

“我第一次去南極是1992年，那也是個(gè)秋冬季航次，但去的緯度不是那么高�！弊鳛橐晃唤�(jīng)驗(yàn)豐富的“老南極”，上海交通大學(xué)海洋學(xué)院院長、航次首席科學(xué)家顧問周朦已去過14次南極、10次北極。他深知，在漫長的秋冬季節(jié)，南極邊緣海存在著一個(gè)活躍的暗生態(tài)系統(tǒng)，其中涵蓋了磷蝦、魚類、鳥類和哺乳動(dòng)物等眾多生物。

南極磷蝦只有一節(jié)手指的長度（央廣網(wǎng)發(fā) 受訪者供圖）

南極秋冬季暗生態(tài)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)海洋生物圈的有機(jī)質(zhì)和能量究竟從何而來？結(jié)冰、深對(duì)流和混合等過程又是如何影響海洋生物輸運(yùn)及垂直碳通量的？冬季的何種過程決定了浮游生物種群結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響次年春季的生產(chǎn)力？面對(duì)一系列錯(cuò)綜復(fù)雜的科學(xué)問題，“組織一次南極秋冬季科考”的念頭，如同種子一般，在周朦的腦海中不斷生根發(fā)芽。

然而，若要發(fā)起南極的秋冬季航次，意味著要冒著極端低溫、大風(fēng)和海冰密集度高的巨大挑戰(zhàn)，這對(duì)科考船的保障能力和科考隊(duì)員的抗逆能力來說，都是前所未有的嚴(yán)峻考驗(yàn)。而在周朦看來，在黑暗中摸索前行、面對(duì)未知時(shí)，也同樣充滿魅力：“在南極，經(jīng)過漫長的、黑暗的秋冬季，生物量是急劇減少。多少種群采取什么樣的策略是可以生存的，決定了春天的時(shí)候它們?cè)趺撮L，這是大部分極地科學(xué)家夢寐以求想了解的�！�

上海交通大學(xué)6日舉行新聞發(fā)布會(huì)，周朦介紹此航次項(xiàng)目相關(guān)情況（央廣網(wǎng)記者 唐奇云 攝）

談及“為什么選擇羅斯�！睍r(shí)，周朦詳細(xì)介紹道，羅斯海是各國在南極邊緣海研究的熱點(diǎn)區(qū)域，是全球大洋底層水——南極底層水的重要生成地，對(duì)全球熱鹽環(huán)流和氣候的影響重大。它還是南大洋生物生產(chǎn)力最高的區(qū)域之一，擁有豐富的生物資源，其生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行過程至關(guān)重要。高生產(chǎn)力與底層水形成過程使羅斯海成為深海有機(jī)碳埋藏的熱點(diǎn)區(qū)域�！八�以它在南極科考領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位�！�

深耕極地，書寫自然探秘“未來篇章”

面對(duì)令人聞風(fēng)喪膽的秋冬季“魔鬼西風(fēng)帶”，對(duì)所有隊(duì)員來說，航次的最大挑戰(zhàn)是——在冰區(qū)作業(yè)時(shí)要面對(duì)極端低溫，很多設(shè)備使用出現(xiàn)問題，對(duì)考察作業(yè)帶來很大的影響。

比如CTD的電導(dǎo)率池、采水瓶的釋放器多次出現(xiàn)結(jié)冰、凍結(jié)等現(xiàn)象，導(dǎo)致儀器正常工作受阻；采水瓶放水口在低溫時(shí)也會(huì)結(jié)冰，影響了正常的取水工作；磷蝦網(wǎng)回收時(shí)被冰困住，遍布在每個(gè)網(wǎng)孔中的結(jié)冰磷蝦“就像刺猬一樣”……

上海交通大學(xué)海洋學(xué)院教授、航次首席科學(xué)家助理張召儒告訴記者：“比如說我們下放CTD，當(dāng)CTD的電導(dǎo)率池里面結(jié)冰時(shí)，就要想辦法把冰清除出去。我們會(huì)先用溫水沖洗，等冰融化排出之后，再用蒸餾水沖洗，接著再用高壓氣槍把它烘干，和傳統(tǒng)的蒸餾水沖洗相比，確實(shí)要做一些額外的步驟�！泵鎸�(duì)重重阻礙，科考人員集思廣益，順利化解危機(jī)。在低溫、強(qiáng)風(fēng)等極端條件下，成功完成浮游生物群落結(jié)構(gòu)分析、碳通量監(jiān)測、海冰-海洋-大氣相互作用觀測等任務(wù)，并與多國科學(xué)家共享數(shù)據(jù)、協(xié)同攻關(guān)。

極地科考破冰船“雪龍2”號(hào)（央廣網(wǎng)發(fā) 受訪者供圖）

據(jù)中國極地研究中心研究院、航次首席科學(xué)家何劍鋒介紹，此航次調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于羅斯海其他區(qū)域，在南極的“造冰工廠”——冰間湖區(qū)域的水體性質(zhì)和浮游生物在垂直方向的分布上更為均一，平時(shí)多生活在海洋上層、運(yùn)動(dòng)能力弱的小型浮游動(dòng)物在海洋深層和底層的數(shù)量更加豐富。這些都揭示了在秋冬季，冰間湖強(qiáng)烈的結(jié)冰過程所驅(qū)動(dòng)的海洋深對(duì)流活動(dòng)對(duì)海水物理性質(zhì)、生物分布和越冬過程的影響。

航次調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，羅斯海的西北陸坡區(qū)存在南極磷蝦的大量聚集，海洋環(huán)流的格局對(duì)該磷蝦“熱點(diǎn)”區(qū)域的形成具有潛在的重要作用；這里的浮游植物量相對(duì)于其他區(qū)域偏低，揭示了磷蝦對(duì)浮游動(dòng)物及碎屑的大量攝食活動(dòng)，生態(tài)系統(tǒng)被下行控制過程所主導(dǎo)。