南極科考：多國(guó)為何趨之若鶩

李平

在一般人的印象中，南極是位于地球一隅的孤僻獨(dú)立的白色大陸，與我們生活的綠色世界隔著千山萬(wàn)水，似乎沒(méi)有必要開展全球合作式的大規(guī)模科學(xué)考察活動(dòng)。其實(shí)不然，人類經(jīng)過(guò)200多年堅(jiān)持不懈的努力之后，隨著對(duì)南極考察的深入，越來(lái)越認(rèn)識(shí)到南極洲與人類生存和發(fā)展密切相關(guān)。

為什么要研究南極

多少年來(lái)，人們一直對(duì)極地迷戀。為了進(jìn)行地球、生物、物理和海洋科學(xué)方面的考察，南極吸引著許多探險(xiǎn)家、科學(xué)家和各國(guó)政府。

早期，一些探險(xiǎn)家、科學(xué)家是在各國(guó)政府、團(tuán)體、個(gè)人的資助下從事南極探險(xiǎn)活動(dòng)的。而現(xiàn)代的南極考察則主要由各國(guó)政府有領(lǐng)導(dǎo)、有計(jì)劃地組織進(jìn)行，我國(guó)也不例外。

我國(guó)為什么要進(jìn)行南極考察？中國(guó)科學(xué)院院士李廷棟從四個(gè)方面給予了回答：

第一，南極是一個(gè)資源庫(kù)，具有豐富的生物、礦產(chǎn)與水資源，可作為長(zhǎng)遠(yuǎn)的后備資源加以開發(fā)利用。

第二，南極是氣候的調(diào)節(jié)器，其冰雪氣候的變化影響全球，也影響中國(guó)。

第三，南極是地球科學(xué)研究圣地，岡瓦那古陸的演化、大量隕石遺存、巨量冰雪中氣候環(huán)境信息，以及極光、極端條件下的生命等，都為地球科學(xué)研究提供了良好條件。

第四，獨(dú)特的地理位置、地貌特點(diǎn)和地質(zhì)遺存，為發(fā)展地學(xué)旅游的理想之地，也是普及地學(xué)科學(xué)知識(shí)的良好場(chǎng)所。

“南極洲是我們這個(gè)星球上極為特殊的一塊土地，是世界上發(fā)現(xiàn)最晚、科學(xué)研究程度最低的一個(gè)洲?！崩钔澱f(shuō)，“但由于它所處的特殊地質(zhì)、地理位置，科學(xué)探索上的獨(dú)特條件，自然資源的巨大潛力，近幾十年來(lái)引起各國(guó)政府和科學(xué)界的高度重視?！?/p>

據(jù)了解，目前，已有20多個(gè)國(guó)家在南極建立了80多個(gè)站進(jìn)行科學(xué)考察，常年站近50個(gè)，其中以美國(guó)和俄羅斯最多。美、英、俄、法、意、日6國(guó)均有5個(gè)以上南極科考站。

南極的地理位置比較獨(dú)特，南極洲位于地球最南端，四周被南大洋所環(huán)繞，面積1400萬(wàn)平方千米，約占全球陸地面積的9.4%，其中島嶼面積為7.55萬(wàn)平方千米。

南大洋由太平洋、印度洋、大西洋的南部組成，面積約為3800萬(wàn)平方千米，水深4000米～5800米，在南桑威奇群島以東的海溝， 海水最深可達(dá)8428米。南大洋常年為海冰所覆蓋，海冰面積冬季約為1880萬(wàn)平方千米，夏季最小為260萬(wàn)平方千米，有大小冰山22萬(wàn)座。

南極大陸邊緣海較少，主要有別林斯高晉海、阿蒙森海、羅斯海、威德爾海等。以橫貫?zāi)蠘O山脈為界，南極大陸分為東西兩部分。

東南極在地質(zhì)上是一個(gè)典型的地盾區(qū)，是一個(gè)平均海拔4000米的巨大冰原區(qū)。冰下有高山與深谷，如果冰雪消融將變?yōu)槎嗌降貐^(qū)。

西南極主要由褶皺山脈組成，包括南極半島及其外的南設(shè)得蘭群島等島嶼。如果冰雪消融將變?yōu)橐幌盗泄铝⒌膷u群。

據(jù)介紹，南極有6個(gè)“最”：世界最高的大陸，平均海拔2350米，最高峰為文森峰，海拔5140米;世界最寒冷、暴風(fēng)雪最頻繁、風(fēng)力最強(qiáng)的大陸，年平均氣溫-25℃，最低-88.3℃，有“世界寒極”之稱;沿岸風(fēng)速17.18米/秒，最大風(fēng)速100米/秒，為“世界風(fēng)極”;世界最干旱的大陸，年降水量?jī)H30毫米～50毫米，有“白色沙漠”之稱，有的地方近200萬(wàn)年來(lái)滴水未降;冰雪（淡水）儲(chǔ)藏量最大的大陸，冰層平均厚度1600米，總體積3000萬(wàn)立方千米，占全球冰雪儲(chǔ)存量的90%;擁有全球最豐富的生物資源，特別是磷蝦資源;是世界上最干凈和最安靜的大陸，無(wú)永久居民，少污染，除風(fēng)聲、浪聲、海豹及企鵝叫聲外，無(wú)其他聲音。

南極有豐富的自然資源

南極有“四庫(kù)”之稱，南極是一個(gè)淡水庫(kù)，其淡水量占全球的72%;南極是一個(gè)隕石庫(kù)，地球上90%的隕石采自南極，目前已采集到的隕石約5萬(wàn)塊;南極是一個(gè)巨大的冰雪庫(kù)，冰雪的體積3000萬(wàn)立方千米，占全球冰雪總量的90%以上;南極是一個(gè)磷蝦庫(kù)（蛋白質(zhì)庫(kù)），其蘊(yùn)藏量為4億～6億噸，是地球上最大的單種生物資源。

國(guó)際極地研究學(xué)界公認(rèn)，南極有4個(gè)必爭(zhēng)之點(diǎn)，即極點(diǎn)、冰點(diǎn)、磁點(diǎn)以及南極最高點(diǎn)——高峰點(diǎn)。極點(diǎn)即南極點(diǎn)，位于南極洲中心點(diǎn)，已被美國(guó)搶占，并建立了阿蒙森—斯科特科考站。冰點(diǎn)位于東南極腹地，蘇聯(lián)率先考察，測(cè)到了-89℃全球最低溫度，并于附近建立了“東方站”。磁點(diǎn)即磁極點(diǎn)，位于東南極沿海地區(qū)，已被法國(guó)搶占，并建立了迪蒙、迪維爾科考站。高峰點(diǎn)即西南極文森峰，中美聯(lián)合登山科考隊(duì)于1988年12月登上該峰，其海拔為5140米。這里即使在夏天，氣溫也在-40℃。

東南極擁有巨大的冰下湖泊——東方湖。1996年，俄羅斯在東南極俄羅斯東方站發(fā)現(xiàn)一個(gè)面積廣闊的淡水湖——東方湖。湖距海岸線1500千米，海拔3500米。湖泊長(zhǎng)250千米，最寬處50千米，大小相當(dāng)于北美安大略湖，為南極已發(fā)現(xiàn)冰下湖中最大的一個(gè)。有關(guān)鉆探結(jié)果表明，東方湖可能是地球上水量變動(dòng)最小的湖泊，其湖水是在約100萬(wàn)年前形成的，擁有世界上濃度最大的氧氣。

湖水為什么未結(jié)冰？這是因?yàn)楹嬉陨霞s4000米厚的冰殼像毛毯一樣有效地保存了地?zé)崮?，并把一些有機(jī)生命封蓋了大約百萬(wàn)年。

據(jù)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》報(bào)道，2013年1月28日，以冰川學(xué)家John Priscu為首的美國(guó)科考隊(duì)首次在800米以下惠蘭斯湖取得沉積物及水樣品，并首次在湖泊中發(fā)現(xiàn)生命。該湖位于西南極羅斯冰架邊緣，湖水面積約60平方千米。經(jīng)分析測(cè)試，在水體及沉積物中都含有大量微生物，每毫升湖水中含1000個(gè)細(xì)菌。這些細(xì)菌不需陽(yáng)光而存活，其食物來(lái)源于有機(jī)質(zhì)，或者類似在金礦和深海熱泉口附近的“化能營(yíng)養(yǎng)型”物質(zhì)。冰層保護(hù)了這些湖泊與大氣層隔絕數(shù)百萬(wàn)年的原始環(huán)境。

南極的生物資源主要包括：一是磷蝦。南極磷蝦極為豐富，是世界上最大的單種動(dòng)物蛋白資源， 每年捕撈1億～1.5億噸（相當(dāng)全世界年水產(chǎn)量的2倍），不影響南大洋生態(tài)平衡。二是低溫微生物資源。低溫微生物資源具有獨(dú)特的分子生物學(xué)機(jī)制和生理生化特性，在基礎(chǔ)研究及生物工程應(yīng)用上有很大價(jià)值。同時(shí)，南極還有大量其他地區(qū)少見(jiàn)或南極特有的動(dòng)物，如企鵝、鯨、烏賊、魷魚、龍蝦及一些特殊魚類等。

南極還擁有豐富的礦產(chǎn)資源：南極洲已發(fā)現(xiàn)220多個(gè)礦床和礦點(diǎn)，主要為煤、石油、天然氣、鐵、銅、鎳、鉻、鉛、鋅、金、銀、金剛石。其中，煤、石油、天然氣、鐵、銅很有遠(yuǎn)景，金、銀、鉑族金屬有較大找礦潛力。

同時(shí)，南極儲(chǔ)存了全世界可用淡水的72%，號(hào)稱“世界最大淡水資源庫(kù)”，按目前全世界用水量計(jì)算，可供全球使用100萬(wàn)年。

南極科考的三個(gè)階段

據(jù)李廷棟介紹，人類對(duì)南極洲與南大洋的考察、探索是和航海與探險(xiǎn)分不開的，隨著人類社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類逐漸闖入南大洋，而后登上了南極洲。從1675年英國(guó)航海家發(fā)現(xiàn)南極地區(qū)的南喬治島算起，至今已有300多年的歷史，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)逐步加深，對(duì)它的爭(zhēng)奪也日益加劇。

李廷棟表示，南極洲的發(fā)現(xiàn)和考察可以分為3個(gè)階段：

第一階段是探險(xiǎn)時(shí)代的南極考察（17世紀(jì)后半葉到19世紀(jì)初葉，經(jīng)歷約220年）。這一階段的主要特點(diǎn)是各海洋先進(jìn)國(guó)家紛紛赴南大洋探險(xiǎn)，尋找新大陸。1675年，英國(guó)航海家發(fā)現(xiàn)南喬治島;60年后，法國(guó)航海家發(fā)現(xiàn)鮑威特島;1773年—1774年，英國(guó)航海家詹姆斯、庫(kù)克率海軍考察船首次穿越南極圈，駛進(jìn)南緯71°10′的極區(qū)，發(fā)現(xiàn)南設(shè)得蘭群島和豐富的海豹資源。這一發(fā)現(xiàn)激起了英、美等國(guó)資源開發(fā)的欲望，到19世紀(jì)初各國(guó)開始挺進(jìn)南極，捕撈鯨魚和海豹。

第二階段是資源時(shí)代的南極科考（19世紀(jì)初到20世紀(jì)50年代，經(jīng)歷約130余年）。這一時(shí)期的主要特點(diǎn)是各列強(qiáng)“中原逐鹿”，爭(zhēng)相進(jìn)入南極洲，開發(fā)南大洋的生物資源并探查石油、天然氣等礦產(chǎn)資源，一些國(guó)家對(duì)南極大陸提出主權(quán)要求。19世紀(jì)，各先進(jìn)國(guó)家紛紛挺進(jìn)南大洋，到19世紀(jì)90年代登上南極大陸，20世紀(jì)初到達(dá)南極點(diǎn)。

2019年1月5日， 中國(guó)科考隊(duì)16名隊(duì)員順利抵達(dá)南極昆侖站。圖片|新華社

人類對(duì)南極洲與南大洋的考察、探索是和航海與探險(xiǎn)分不開的，從1675年英國(guó)航海家發(fā)現(xiàn)南極地區(qū)的南喬治島算起，至今已有300多年的歷史，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)逐步加深，對(duì)它的爭(zhēng)奪也日益加劇。

1907年11月，澳大利亞探險(xiǎn)隊(duì)到達(dá)南磁極點(diǎn);1911年12月14日，挪威探險(xiǎn)隊(duì)到達(dá)南極點(diǎn);1912年11月17日，英國(guó)探險(xiǎn)隊(duì)到達(dá)南極點(diǎn)，但全體隊(duì)員不幸在歸途遇難;1912年1月18日，日本探險(xiǎn)隊(duì)到達(dá)羅斯海附近。

1908年，英國(guó)第一次提出對(duì)南極大陸的主權(quán)要求，隨后，其他歐洲國(guó)家也宣布和相互承認(rèn)主權(quán)要求;20世紀(jì)40年代，智利、阿根廷也提出主權(quán)要求。

第三階段是科學(xué)時(shí)代的南極科考（20世紀(jì)50年代至現(xiàn)在）。從1957年—1958年國(guó)際地球物理年開始，人類對(duì)南極的探索進(jìn)入綜合科學(xué)考察階段，主要圍繞資源、環(huán)境開展了一系列國(guó)際合作科考項(xiàng)目。在南極洲及南大洋進(jìn)行了大量的地震、重力、磁法等海洋地球物理調(diào)查和航海重磁調(diào)查及海底采樣，國(guó)際巖石圈委員會(huì)組織實(shí)施了全球地學(xué)斷面計(jì)劃，國(guó)際深海鉆探計(jì)劃在南大洋進(jìn)行了深海鉆探，在幾千米深海鉆獲石油、天然氣，證明深海大洋同樣可以找到油氣田。1990年，《馬德里公約》規(guī)定，未來(lái)50年內(nèi)南極禁止任何與礦產(chǎn)資源有關(guān)的活動(dòng)。

這一階段，南極科學(xué)考察突飛猛進(jìn)，地質(zhì)調(diào)查主要集中于冰川地質(zhì)、變質(zhì)地質(zhì)、火山地質(zhì)、隕石、大陸構(gòu)造及巖石圈結(jié)構(gòu)等。1989年～1990年由美國(guó)組織實(shí)施了橫穿南極大陸的國(guó)際考察計(jì)劃，我國(guó)也派員參加了這項(xiàng)考察。

我國(guó)極地科學(xué)考察始于1980年。當(dāng)年1月，我國(guó)首次派兩名科學(xué)家赴澳大利亞南極凱西站進(jìn)行科學(xué)考察。 1985年2月20日，在西南極南設(shè)得蘭群島喬治王島建立了我國(guó)第一個(gè)南極科考站——長(zhǎng)城站，并開始了我國(guó)一年一個(gè)航次的南極科考。目前，長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站、泰山站已成為我國(guó)開展南極考察研究基地和對(duì)外開放、合作的窗口。李廷棟稱，我國(guó)在南極冰川、泛非事件、地層古生物、隕石收集（在格羅夫山地區(qū)已收集到近12000塊，一度躍居世界第三）、磷蝦、測(cè)繪等研究方面已經(jīng)步入國(guó)際先進(jìn)前列。

◎ 來(lái)源|中國(guó)礦業(yè)報(bào)（有刪減）