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在“大美南极”挖科学宝藏

来源:中国科学报
2024-04-17 16:06

原标题:在“大美南极”挖科学宝藏

中国科学报记者 王敏 通讯员 林伊

日前,中国第40次南极科学考察队圆满完成考察任务并返回国内,“雪龙2”号、“雪龙”号分别停靠香港、青岛并向公众开放。

年初,中国科学技术大学(以下简称中国科大)博士生吴旭东和刘鸿伟,分别完成中国第40次南极长城站考察与第七次中国-智利联合南极考察任务。近日,他们向《中国科学报》分享了科考队员眼中的“大美南极”。

数不清的科学宝藏

在世界尽头,冰川、雪山、鲸鱼、企鹅……那些之前从实验室师兄、师姐口中得知的南极风光尽在吴旭东和刘鸿伟眼前。对于他们而言,奇妙壮观的极地世界蕴藏着数不清的科学宝藏。

在这次南极科考中,吴旭东和刘鸿伟兵分两路,分头执行导师——中国科大教授谢周清主持的国家自然科学基金重点项目“全新世南极企鹅盛衰与栖息地变化及其对大气海洋变化的响应”的考察工作。

吴旭东作为中国第40次南极长城站科考队队员,以长城站为据点完成大气、海水、生物粪土沉积柱样品采集工作。

金图企鹅。受访者供图

“此次考察,我主要研究历史时期的气候变化对企鹅种群生态的影响。”吴旭东介绍,“如果想了解企鹅栖息地的种群数量变化,只靠近几十年的观测资料是不够的,我们需要了解过去几千年来其数量动态变化情况,以及历史时期企鹅或者海豹对气候环境变化的响应。从过去了解现在,从过去预测未来。”

吴旭东说,金图企鹅是目前南极阿德雷岛上数量最多的企鹅,约有5000对。其他种的企鹅如阿德利企鹅数量非常少,约300对。但在20年前,岛上阿德利企鹅的数量最多。因为南极半岛的快速升温,导致阿德利企鹅向南极半岛更南端迁移,而更适应温暖气候的金图企鹅在这里快速繁殖。

“我和吴旭东师兄在南极的考察和采样互为补充。”刘鸿伟透露,作为第七次中国-智利联合南极科考队队员,他乘坐智利的贝坦索斯科考船,在南极半岛附近区域开展采样工作。“我们会采集沿途的大气颗粒物样品和海水样品。然后,乘坐橡皮艇登陆约19个考察点完成沉积柱样品采集。”

充满不确定性的探索

南极素有“世界风极”之称。“南极大部分时候都是雾蒙蒙的阴天,没有预想中的冷,但风实在太大了。”吴旭东和刘鸿伟每天外出采样时,必须穿上特制的保暖服,佩戴护目镜。

狂风使海况变得恶劣,这给采样工作增添了很多不确定性。对于随船作业的刘鸿伟来说,遇到海况不好时,之前规划的考察点就不得不放弃。他依稀记得由于风力过大,采样时耳边传来队长担心的催促声。

“工作时间最短的时候只能在一个岛上停留两个小时。”刘鸿伟说,他需要一登岛就马上寻找合适的采样点,使用PVC管完成沉积柱采集。

采样的不确定性还来自陌生的环境。“长城站以南一带我们之前没有去过,而这次到了南纬65度附近。”刘鸿伟说,“有时候一天需要去五六个考察点,时间很紧张,有些考察点之前没有相关文献和材料可以提前预判情况,到了现场才发现没有企鹅。这些都给采样工作带来了挑战。”

南极的危险有时就像隐藏在海面之下的冰山一样。“我们采样的区域还是比较安全的,但在严禁进入的冰盖区,表面上是皑皑白雪,但实际上一脚踩空便会掉入冰裂缝中。”吴旭东说,“考察站对安全方面要求非常严格,出野外前一天要向站长提交书面申请。出去必须携带对讲机,绝对不允许一个人出野外,而且超过3个人必须携带卫星电话。”

野外是一所全新的“大学”

回味南极科考,吴旭东兴奋地表示,“野外是一所全新的‘大学’,南极野外的每一面,都蕴含着丰富的科学知识。”

在南极,经常会听见远处有打雷般的声音传来,再加上雾蒙蒙的灰暗天空,以及海面倒映出的层层蓝色冰川,许多人会把这样的所见所感描述为“梦核感”与“建模感”。但在科考队员眼里,轰隆的打雷声实际上是冰盖崩塌发出的声音,是南极浮冰形成的自然过程。层层冰川并不粗糙,相反,“它们具有鲜活的生命力”。

“乘着橡皮艇出野外时,我可以近距离地观察到冰川的细节与纹理,包括冰盖上的许多小企鹅。实际上,冰盖漂浮的过程中会随着融化过程释放许多淡水,同时带来许多营养物质吸引磷虾聚集,随之吸引企鹅捕食磷虾。这是冰川带来的生命力。”吴旭东说。

离开南极的那天,霞光璀璨。“那是南极在我临走前的特别馈赠。”吴旭东说,“南极有着非常好看的风景,是让我筋疲力尽也要坚持探索的地方。它有单纯可爱的小动物,也有数不清的科学宝藏;有最真诚的朋友,也有万籁无声的空旷。”

吴旭东和刘鸿伟都表示,如果有机会再去南极,希望能带更多便携式仪器以及一些大型仪器,从而获取更多更丰富、更宝贵的现场数据。

责任编辑:于小舒

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