在位于西南极的阿蒙森海冰间湖,中国第42次南极考察队“雪龙”号大洋队在波涛、浮冰与迷雾中,开展海洋化学、海洋生物等多学科研究。
冰间湖是驱动全球洋流循环的“引擎”之一。
在冬季,冰间湖表层不断形成的低温、高盐海水受重力作用下沉,形成被称为“南极底层水”的寒冷水团,仿佛一条巨型“传送带”,把大气和海洋表层的碳等物质源源不断输运至深海,调节着全球气候和海洋生态系统。
“雪龙”号大洋队队长、自然资源部第二海洋研究所副研究员张海峰向记者介绍,冰间湖主要有潜热型和感热型两类。前者由来自南极大陆的“下降风”吹走海冰形成,后者则由海洋深处上涌的暖流融化海冰形成。
2025年,中国第41次南极考察队在罗斯海秋冬季联合航次中成功捕捉到冰间湖区域强烈的海水垂直对流信号,观测了底层水生成的关键过程。
而到了春季,由于没有海冰遮挡,极昼充足的阳光给冰间湖中的海洋微藻繁殖创造了优越条件,深层海水上涌又带来了丰富的养分。
“海洋微藻爆发性生长,给南极磷虾提供了丰富食物,并吸引大量鱼类、企鹅和鲸类前来觅食,形成南极独特而丰富的生态系统。”中国极地研究中心(中国极地研究所)副总工程师何剑锋说。
潜标是一串用特制缆绳连接的仪器链,潜标布放后能在预定位置进行长达一整年的连续观测,记录不同水层的温度、盐度、流速等数据,采集沉降颗粒物等样品,就像一位给深海连续“诊脉”的科研哨兵。
何剑锋说,在中低纬度海域常用浮球漂浮在海面的浮标,但浮标在冰山横行的南极海域极易受损,整套系统均浸没水下的潜标便成了深海连续观测的“利器”。
如今,中国科学家积累了宝贵的长期监测数据,用以揭示南极底层水形成速率变化、冰架融化的真实过程,以及这里复杂的生态系统如何响应全球变暖。
此次考察队打捞的这套2900米长的潜标,集成了我国自主研发的生物声学、光学探测模块,记录了过去一年发生在这片冰海的“生物故事”。
“冰间湖将大气二氧化碳固定并输送至深海的能力很突出,好比一个巨大的海洋碳泵。”张海峰说,从2003年起,我国在南大洋持续布放沉积物捕获器,重点研究冰间湖的碳汇机制。
碳汇是指通过自然或人工过程,从大气中吸收并储存二氧化碳等温室气体。近年来,我国的观测数据及研究成果明确冰间湖藻类对碳输出的贡献,揭示其调控碳汇强度机理,系统描绘南极近海年际碳循环完整图景,为国际社会精准评估南大洋碳汇能力、预测气候变化趋势提供了重要参考。
(据新华社北京1月28日电)