夜闖阿蒙森海，探秘南極“前世今生”

白國龍

3月的阿蒙森海像南極陰沉的臉，驚濤駭浪，狂風(fēng)卷雪。

這是世界上最少人問津的海域，西風(fēng)帶和南大洋上的大氣旋一個接一個“手拉手”光顧這里，六到八米高的浪并不稀奇。此時臨近極夜，“雪龍”船大多數(shù)時候航行在一片漆黑中。船頭掃海燈的兩股光柱像蝸牛觸角般小心地向周圍觸探，以避開四面八方游弋的“幽靈”——像梅花樁一樣密布的冰山。

借著“雪龍”船頭的燈光，可以看到阿蒙森海大雪橫飛。

從今年3月2日起，中國第34次南極科考隊搭乘“雪龍”船在阿蒙森海及附近的高浪海區(qū)顛簸了20多天，成功完成了我國首次南極阿蒙森海綜合調(diào)查，為我國探索南極“前世今生”的奧秘積累了寶貴樣本和數(shù)據(jù)。

深海攬“沉沙”

阿蒙森海位于南極南大洋太平洋扇區(qū)，從地圖上看，大致在美國加利福尼亞半島的南邊。歷史上，曾有韓國、美國等少數(shù)國家在夏季對該海域開展過研究。然而人類至今對這片海的了解比對月球還少。

“如果把阿蒙森海比作月球，那么阿蒙森海的深海就像月球背面?！笨瓶缄爢T唐正說，他在“雪龍”船上的主要任務(wù)就是從阿蒙森海的海底采集沉積物，以此揭開南極海洋“前世”之謎。

3月2日元宵節(jié)，漆黑的阿蒙森海上看不到一絲月光。一到作業(yè)海區(qū)停下船來，2萬多噸重的“雪龍”船就像醉漢肩頭的花轎，被浪涌來回拋起又撂下。風(fēng)呼呼巨響，有人一不留神，安全帽就被刮進(jìn)海里。雪粒橫飛，狠狠地銼在科考隊員臉上。

現(xiàn)場作業(yè)指揮員韓貽兵腰里系著安全繩，站在“雪龍”船艉部甲板，帶領(lǐng)著唐正和其他科考隊員開動鋼纜絞車，將一個金屬“箱子”緩緩放下海底。兩個多小時后，他們從2700多米深的海底將這個“箱子”收回，成功采集到沉積物樣品。

這項工作費時費力，在阿蒙森海初冬惡劣的海況下顯得尤其困難。有時風(fēng)高浪急，船體漂移速度大大超過了釋放鋼纜的速度，使得5000米深的水中，鋼纜放出7000多米后，采樣器仍無法垂直觸底，像放風(fēng)箏一樣在海中斜拖著。整個調(diào)查期間，“雪龍”船一共成功采集9次沉積物樣品，其中包括用8米長的空心“柱子”從海底采集沉積物。

這些海底沉積物就像地球的“年輪”，記載著南極海洋一段被封存的歷史。

唐正告訴本刊記者，大氣中的碳元素沉降在海中，會被海水中的藻類、浮游植物、浮游動物吸收。這些生物死后，遺骸會沉向海底，年復(fù)一年地和其他微體古生物化石、礦物質(zhì)等一起構(gòu)成沉積物。

“從表層到底層，沉積物忠實記錄了從現(xiàn)代到地質(zhì)歷史時期的一個完整時間序列中大氣圈、生物圈和大洋圈的演化歷程。通過對它的研究，我們能得到數(shù)十萬年前的海洋溫度、鹽度信息和古氣候變化信息?！碧普f，南極海洋的歷史是一個窗口，可以幫我們更好理解地球的現(xiàn)在，預(yù)測未來。

海洋生態(tài)“大體檢”

就像體檢時要抽血，給海洋“體檢”調(diào)查時，海水取樣必不可少。

阿蒙森海調(diào)查期間，“雪龍”船上的科考隊員們?nèi)噍喰?、晝夜連軸轉(zhuǎn)。每到作業(yè)站位，都用鋼纜絞車將幾百公斤重的海水溫鹽深儀從“雪龍”船舯部甲板布放到幾百米至幾千米海里，從不同的深度獲取海水樣品。

這些獲取的海水樣品被分別送到雪龍船的海洋物理、化學(xué)、生物實驗室中，用于不同學(xué)科的檢測研究，例如：海水的化學(xué)組成以及水體環(huán)境、海水中浮游植物的能量來源、海水溫度、鹽度、深度、流速研究等。

其中，對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的研究涵蓋了南極海洋食物鏈中的每個環(huán)節(jié)。

科考隊員羅光富說，從微觀視角出發(fā)，我們研究海水中最初級的海洋微生物、浮游植物、浮游動物，還進(jìn)行生物拖網(wǎng)研究磷蝦、魚類、低棲生物等，以便完整了解阿蒙森海的海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，為保護(hù)南極海洋生物提供科學(xué)支撐。

科考隊員、北京師范大學(xué)教授鄧文洪還專門從物種多樣性、種群數(shù)量和分布模式等方面對這一海區(qū)的鳥類和鯨、海豹等哺乳類動物進(jìn)行調(diào)查，為了解阿蒙森海地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)特征和生物資源狀況積累數(shù)據(jù)。

2018年3月2日，“雪龍”號科考隊員在南極阿蒙森海進(jìn)行舯部甲板布放CTD（海水溫鹽深剖面儀）采水作業(yè)

科考隊首席科學(xué)家助理何劍鋒告訴本刊記者，“雪龍”船此次在阿蒙森海53萬平方公里范圍內(nèi)，完成了5條斷面39個站位的全深度、多學(xué)科綜合調(diào)查。其中沿西經(jīng)126度完成的南緯60度至南緯72度46分的海洋斷面觀測，總長達(dá)1420公里，是中國南極考察有史以來最長的全深度海洋綜合觀測斷面。

“此外，‘雪龍船還實施了地球物理調(diào)查，獲取了珍貴的海洋重力磁力和海底地形地貌數(shù)據(jù)。”何劍鋒說。

“雪龍”深海撒“龍珠”

科考隊員、中國海洋大學(xué)教授史久新告訴本刊記者，阿蒙森海是南極周邊海域增暖最為顯著的區(qū)域，也是環(huán)南極冰架消退最為顯著的區(qū)域之一，有重要的科研價值。它很可能成為繼羅斯海之后又一個全球南極科考的新興熱點靶區(qū)。

為了能更持久地對這一海域進(jìn)行觀測。3月16日清晨，科考隊乘“雪龍”船在位于西經(jīng)120度、南緯70.5度的阿蒙森海陸坡外圍海域撒下一串總長2400米的“龍珠”。

這串“龍珠”，學(xué)名叫錨碇觀測系統(tǒng)（簡稱潛標(biāo)），由多個儀器和大大小小的浮球連成串。全部拋下水后，底端1噸重水泥重塊沉入海底，“龍珠”就“豎立”在海中。在未來一年時間里，這串“龍珠”將在阿蒙森海中不間斷地收集水體中的沉降顆粒物，測量不同水深的溫度、鹽度等信息。直到明年，“雪龍”船再次抵達(dá)時將它回收，獲取數(shù)據(jù)。

“這是我國首次在阿蒙森海布放潛標(biāo)，獲取的樣品和數(shù)據(jù)將用于研究該海域生物地球化學(xué)循環(huán)規(guī)律，對了解南大洋生態(tài)系統(tǒng)和全球氣候變化研究具有重要價值?！笨瓶缄爢T胡佶說。

科考隊領(lǐng)隊、首席科學(xué)家楊惠根告訴本刊記者，阿蒙森海綜合調(diào)查是在充滿未知風(fēng)險和不確定性的惡劣海況下開展科考，這是中國南極考察史上前所未有的壯舉。初冬來阿蒙森海進(jìn)行大規(guī)模的海洋調(diào)查，即便在世界南極科考史上也十分罕見。這次調(diào)查，有助于我國掌握該海域水文、氣象、海冰、化學(xué)、生態(tài)、地質(zhì)、地球物理等基本環(huán)境信息，為全球氣候變化、南大洋資源開發(fā)利用、航海等提供基礎(chǔ)資料。

3月23日16時，隨著最后一臺溫鹽深儀從4000米深海回收至甲板，南極阿蒙森海的海洋調(diào)查圓滿結(jié)束。此時的海面鋪滿了茶幾大小的新冰，“雪龍”船銀裝素裹。南極的隆冬要來了，“雪龍”船已完成在南極全部任務(wù)，鳴笛三聲后，載著中國第34次南極科考隊返航。