新華社記者 黃韜銘
4月初,南大洋已進入秋季,海況一天比一天惡劣。風吼浪嘯,船身來來回回傾斜,科考隊員搖晃不知天地。天色陰沉,海面上新結的冰像蓮葉般片片隨波蕩開,越是往南,冰盤越大,逐漸連塊成片,形成漫漫冰原。伴隨著尖銳摩擦聲,“雪龍2”號艱難破冰前行。
這個時間點,以往航次的科考船早已一路向北,踏上歸途。但今年,在這個黑夜漸長的季節,“雪龍2”號卻依舊南行,再次穿越西風帶,來到南極羅斯海,拉開我國首次南大洋秋季科學考察的大幕。
受聘于上海交通大學的美籍科考隊員沃克今年73歲,研究羅斯海已有40年。但他也未曾在南半球的秋天到過這里。為何要在海況和天氣如此惡劣的時候來此調查?
中國第41次南極考察隊副領隊、南極羅斯海聯合航次首席科學家何劍鋒介紹,夏季南極海域海況較好,是科考的“黃金季節”,因而調查資料相對豐富。但目前國際上對其他季節南大洋的了解極為匱乏,無法對企鵝等高營養級生物形成科學、系統的認知。
作為南極底層水的重要形成地和生物資源富集區,羅斯海是南極邊緣海研究的熱點之一。“在此開展秋季南大洋調查,有助于掌握稀缺資料,填補南極邊緣海暗生態系統現場觀測和實驗的空白,對磷蝦、企鵝、海豹等關鍵種群如何越冬有更深入了解,為生態保護和生物資源合理利用提供科學決策依據。”何劍鋒說,“邀請美國、英國、挪威、澳大利亞、泰國和馬來西亞等國的科學家參與合作,也有助于提升我國極地科考的國際影響力。”
秋季南大洋黑夜漸長,光照減少,同時由于海冰生成,陽光透過率減弱,南大洋逐漸進入“黑暗季節”。頂著極寒穿風、破浪、碎冰,這趟“深入黑暗”的大洋調查,關注些啥?
羅斯海聯合航次首席助理、綜合隊隊長曹叔楠介紹,本次調查作業項目除傳統中層魚拖網、磷蝦拖網、CTD(溫鹽深剖面儀)采水、鳥類和哺乳動物觀測外,還有粒徑譜觀測系統、浪-冰浮標觀測、蓮葉冰浮標觀測等。來自9個國家的科考隊員將圍繞“黑暗季節”的海-冰-氣相互作用、生態系統過程、生物種群越冬生存策略以及碳埋藏等問題,在艾斯林淺灘和西側底層水外流區等生態熱點區開展綜合調查。
以生物種群生存策略為例。“就像‘大魚吃小魚,小魚吃蝦米’,南極生態系統里有一張完整穩定的食物網。”曹叔楠說,磷蝦等浮游動物以浮游植物為食,本身又是企鵝、海豹等動物的食物,這些“搬運工”直接參與能量從生產者到更高營養級別之間的傳遞。
但在“黑暗季節”里,通過光合作用制造養分的浮游植物會逐漸減少,以它們為食物的磷蝦該怎么填飽肚子?企鵝、海豹等動物又如何熬過漫長的嚴冬?這些問題有待在科考中進一步研究。
一切都是未知,但困難必須面對:酷寒環境下設備凍結導致采水失敗、數據波動;拖網進冰致使網衣破裂;艉部甲板作業的隊員在低溫強風下體力透支……
“嚴酷的環境確實給科考作業帶來不少困難。但我們邊作業邊總結,通過調整作業順序,改進作業方式,已從最初的提心吊膽、手忙腳亂,過渡到現在井然有序、從容應對。”何劍鋒說,第一步總是艱難,但只要邁出去,就會有收獲。這個秋季聯合航次,對我們如何進行南大洋科學研究、優化極寒環境下的海洋作業裝備、構建國際化的科考平臺,都將是一次不可多得的實踐。