冰间湖的“南极底层水”

最近,咱们国家的南极科考队把目光放在了冰间湖上,这地方对研究全球气候变化可太关键了。南极那一圈海冰里,时不时会冒出几个没结冰的开阔水面,这就是冰间湖。虽然看着挺平静,但它其实是驱动海洋环流、影响地球气候的重要引擎之一,也是现在国际上最火的研究领域。前阵子,执行第42次南极考察任务的“雪龙”号,在阿蒙森海的一个冰间湖区忙活了一通,成功完成了好几个关键科考项目。这标志着咱们在这个领域的长期观察又有了新的大进展。 冰间湖最大的科学价值,就是它是形成“南极底层水”的地方。“雪龙”号大洋队队长张海峰是自然资源部第二海洋研究所的副研究员,他跟我说,南极冬天特别冷,冰间湖表面的海水因为结冰排盐变重变深。这些重盐水不停地往海底沉,最后就形成了那种冰冷的“南极底层水”。这股水流像传送带一样穿过全球深海,带着热量、盐分还有溶解的气体往下走,还把大气里的碳等东西带下去封存起来,对全球的热盐环流和气候调节影响可大了。咱们科学家通过长时间的观测,已经抓住了这个区域强烈的垂直对流信号,这对弄明白底层水是咋生成的、变化有多大积累了不少宝贵资料。 除了物理海洋过程,冰间湖还是南大洋生态系统繁荣的关键。中国极地研究中心的副总工程师何剑锋说,到了春天,这里没有冰盖挡住阳光,光合作用的条件就特别好。再加上底层冷水往上涌带来的营养物质,微藻就长得特别快。这个过程不光吸收了大气里的二氧化碳,还给南极磷虾准备了充足的食物,然后就支撑起了从鱼到企鹅再到鲸的一整条食物链。微藻的一部分还会沉到海底分解成有机碳,这也是把碳存到深海的重要方式。 为了一直拿到深海深处的第一手数据,得靠长期稳定的自动化手段。这次考察里,大家成功回收了一套在海底放了一年多的潜标系统,它大概有2900米长。这东西像个深海哨兵一样立在水里不动弹,不受浮冰干扰就能一直记录不同深度的温度、盐度还有生物活动情况。何剑锋觉得这比一般的海面浮标好用多了,特别适合在冰山多的南极海域用。这次回收的潜标还加了咱们自己研发的生物声学和光学探测模块,说不定能把过去一年这地方的“生物故事”全给讲清楚。 想要知道冰间湖的碳泵功能有多强就得看具体数据。张海峰解释说冰间湖是通过物理下沉和生物活动一起把二氧化碳送进深海的。从2003年开始咱们就在南大洋放沉积物捕获器研究有机碳是怎么输出的。时间长了数据多了,咱们发现藻类生产对碳输出的贡献特别明显,也搞清楚了环境因素是怎么影响碳汇强度的。这些工作能帮国际社会更准确地评估全球海洋能存多少碳。 从盯着能改变全球气候的水团形成到研究维持生命的生态链条再到算清楚人类未来需要的碳汇过程,咱们南极科考对冰间湖的探索体现了从现象观察到搞清楚原理的深度布局。这些在极端环境里拿到的宝贵数据和认识丰富了咱们对南极这块全球气候“稳定器”和“记录仪”的了解,也为咱们参与全球治理和国家的“双碳”目标提供了坚实的科学支持。 以后随着考察深入和技术进步,中国科学家还会在这片白色大陆上继续解码更多地球系统的奥秘。