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《望东方周刊》记者 崔静/“雪龙”船报道
今夏北极海冰融化严重,“雪龙”船行进到北纬84度时仍被连绵不断的破碎浮冰所包围,方圆50平方公里内竟然 难以找到一块1平方公里的完整海冰
北极是北极熊的故乡,那里四季严寒,常年被冰雪覆盖,不适合人类居住。两个月前,这就是我对北极认识的全部。 直到那一天,阴差阳错地接到通知——跟着中国第三次北极科考队去北极吧。Oh,myGod!是我吗?去北极吗?……
7月11日,带着临阵补上的仅有的北极知识与慌乱的心情,我登上了向往已久的“雪龙”船——中国目前唯一的极 地破冰船。12日,“雪龙”船在上海港码头发出一声长鸣,载着120多名科考队员扬帆远征。
“打水”、“取泥”、“捞鱼”、“上冰”……这些听起来一点科技含量都没有的词汇,正是北极科考的主要内容。 截取片段,记录我在北极科考中的奇幻之旅……
“打水”与“取泥”
如果你认为北极科考是科学家端坐在山一样的电脑显示器前,分析着海量数据,得出普通人听不懂的高深结论,那就 大错特错了。在“雪龙”船上,科学家们的工作要从 “打水”与“取泥”开始——这些首先是力气活儿。
“雪龙”船甲板上,安放着北极科考最重要的“打水”工具——梅花采水仪。这个“身”上绑有24个采水瓶和海水 温盐深仪等科考设备的大型仪器,像张着24只大嘴的水怪。它被投放到接近海底的位置装载了足够的水样后,会被折臂式吊 车缓慢吊起,露出水面的刹那,竟如出水芙蓉般美丽。
深海水样是科考队物理海洋、化学海洋、生物海洋等所有专业小组开展实验的基本素材,而海水的温度、盐度与深度 ,是海洋学中各种数值计算模式的重要参数。因此确保梅花采水仪采样成功,是确保科考取得成功的关键。
每当采水仪出水,各组的队员们都会拎着各种各样的瓶瓶罐罐等候在甲板上。梅花采水仪一旦被安放平稳,大家便纷 纷挤上前来取水。
“虽然现在的梅花采水仪采水容量是老设备采水容量的8倍,但打上来的海水还是不够分,为了获取科学研究的第一 手资料,科考队员们有时会为了一小瓶海水吵架。”中国第三次北极科考队领队助理王勇笑着说。
采水刚刚结束,“雪龙”船又开始忙着“取泥”。伴随着绞车轰隆隆地运转,尾部缀有十几个环状铅块的3米长重力 取样管钻进了海底。几个小时后,表面淌着泥水的重力取样管便会装载着海底沉积物岩芯被提出水面。
在普通人眼中,柱状沉积物岩芯就是一管普通的泥巴,上层呈褐色,越靠近底层,越接近青灰色,用手摸起来,颇为 细滑。但在海洋地质专家眼中,这管泥巴“既漂亮又宝贵”。
来自国家海洋局第一海洋研究所的程振波说,不同水温条件下生长着不同的微体生物,如硅藻、有孔虫、放射虫等, 在实验室里提取沉积物岩芯中不同层次的微体生物,研究它们种类、数量组合的变化,可以了解古海洋环境和古气候的演化历 史,从而为预测未来气候变化提供依据。
拖网捞鱼
北极科考项目中最有趣的一项是“底栖拖网”。这个项目是将一张约1.5平方米大小的生丝渔网挂在30多斤重的 铁架上,用绞车将它们拖放到海底,捞取海底生物。
来自中科院海洋研究所的张光涛博士等三名研究人员是底栖拖网的主要“策划与执行者”。“雪龙”船进入北冰洋楚 科奇海后,三位专家就带着他们的“武器”闪亮登场。
每一次进行底栖拖网,都要先用绞车下放采泥器,探明海底的地质。适合下网的条件是海底地质是泥质,且水深小于 300米。下网半小时后,收网或者说“丰收”的时刻就到了。
尽管北极地区自然环境恶劣,能够存活的鱼种相对较少,但北冰洋的底栖生物已经足够丰富多彩:美丽的珊瑚、漂亮 的海星、脸盆大小的比目鱼、怒目圆睁的螃蟹……
生物专家们将打捞上来的底栖生物进行简单分类,计算出各类生物的数量与重量,之后用化学药品对部分样品固定保 存,等待回国后进行进一步的分析研究。
这是中国首次在北极地区开展底栖生物调查。对大型底栖生物的调查不仅可以研究底栖食物链和水体食物链的比重和 更替情况,也可以研究某些大型底栖动物作为潜在资源种类的可能性。
楚科奇海常年受到营养丰富的太平洋水的影响,是北冰洋陆架区初级生产力较高的地区。随着海冰的逐渐退却,楚科 奇海的鱼类等游泳生物数量将会增加,生物可能更为丰富。
“我国作为非环冰洋国家,开发利用北极资源将主要集中在公海水域。而相对于东北冰洋的陆架区,楚科奇海是我国 远洋渔业最可能扩展到的地区之一,值得进行前瞻性的战略研究,”张光涛说。
冰原建站
北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖,是地球上唯一的白色海洋。北极科考自然绕不开冰上作业,极地科学工作者 将在北极冰面上的作业称为冰站。
中国第三次北极科考期间,一共进行了一个长期冰站与8个短期冰站观测。短期冰站的考察项目相对简单,作业时间 通常不过几个小时,而长期冰站的考察项目较为丰富,工作时间达到了8天。
长期冰站主要目的是避开船体的影响,考察北极的自然环境状况,针对北极海洋、海冰、大气的相互作用机理进行多 学科综合观测考察。老极地人将这种场面归纳为“三军并进”——开展气象观测的队员是“空军”,研究冰雪的队员是“陆军 ”,观测海洋的队员则是“海军”。在一块大面积浮冰上,“三军”各有领地,各自作战,互不干扰。
全自动气象观测站是“空军”的核心“武器”,可以长期连续记录气温、气压、温度和湿度数据。队员们会在观测站 附近每六小时施放一次探空气球,探测地面至15000米高空区间内不同高度的温度、风向与风速变化,了解这一区域的气 象变化过程。
尽管北冰洋的大部分洋面被冰雪覆盖,但冰下的海水也像全球其他大洋的海水一样,永不停息地按照一定规律流动着 。海水的环流控制着北冰洋的水团分布、水体交换等海洋水文基本特征。北冰洋的海冰厚度平均只有3米,在冰面上打几个孔 ,“海军”就可以进行海洋观测。
与“空军”和“海军”多为集体“作战”不同,“陆军”多为分散作业。冰川学研究人员用特殊的冰钻将冰层打透, 钻取长条形的圆柱冰芯。搞海冰热结构的研究人员则在冰孔中放置温度计,研究不同深度的冰温。研究雪的研究人员则到处取 样,测量雪的厚度与温度。研究海冰生物的人也会钻取冰芯,重点研究冰层底部与海水交界处的黑乎乎的冰藻。
然而,“三军作战”的前提是寻找到合适海冰建立冰站。找到一块密度高、表面平坦的大面积海冰是建立长期冰站的 根本。然而,由于今夏北极海冰融化严重,“雪龙”船行进到北纬84度时仍被连绵不断的破碎浮冰所包围,方圆50平方公 里内竟然难以找到一块1平方公里的完整海冰。
北京时间8月20日凌晨5点35分,中国第三次北极科考队首席科学家张海生亲自带队乘坐直升机考察冰情,经过 近一个小时的飞行侦察后,终于在北纬84度38分、西经145度17分的北冰洋海域发现一块面积达0.5平方公里、厚 度在1.8米以上的完整海冰。
参加过历次中国北极科考的中国第三次北极科考队领队袁绍宏对此颇感心焦。1999年中国首次北极科考队在北纬 74度建立了长期冰站,2003年第二次北极科考队在北纬80度完成了这一任务,此次则越过了北纬84度。
“中国第三次北极科考队见证了北极海冰的快速消融,作为科学家,这是我们的庆幸,也让我们无比忧心。”言及此 ,张海生面色凝重。
9月24日,伴随着欢快的锣鼓声, “雪龙”号徐徐停靠上海港,我的北极科考奇幻之旅结束了。不过对于“雪龙 ”船和中国极地考察来说,这只是又一个新的开始,探索未知的漫漫旅程仍在前方。