
陸旋(受訪者 供圖)
本報記者 應潔
一趟北極科考,不僅為研究北冰洋碳循環過程與環境變化帶回了大量珍貴的一手數據,還帶回了數百瓶“北極水”樣本。此前,集美大學港口與海岸工程學院極地與海洋研究院副教授陸旋搭乘“中山大學極地”號破冰船,完成了這場持續76天的極地科考任務,順利返航。近期,已回到廈門的他繼續在實驗室中對采集的水樣與數據進行深入研究,試圖破解更多有關北極生態氣候的“密碼”。
本次“中山大學極地”號北冰洋科考任務經自然資源部批準,由中山大學牽頭組織,主要開展北冰洋氣-冰-海環境立體綜合觀測試驗,以及冰站、大洋站位調查等。考察團隊由來自13所高校和科研院所的38名科研人員組成,其中來自廈門的,除了陸旋,還有一位廈門大學的博士生。
本次考察于7月15日起航、9月28日返航,歷時76天,總航程達11852海里,冰區航程1659海里,最高抵達北緯81.6°。
窗口期只有一個月 他們爭分奪秒
7月15日,“中山大學極地”號從廣州起航,一路經過南海、東海海域,經太平洋向北冰洋靠近。出發前,每個科研人員都帶著滿滿的工作計劃,因為大家清楚:真正在北極圈內的作業“窗口期”只有一個月左右。8月6日,科考船終于進入北緯66°,從踏入極圈開始,科考工作進入了“爭分奪秒”階段。
“碳”,是這次陸旋“極地出差”追逐研究的重要目標。陸旋所在的集大極地與海洋研究院雖然是2021年成立的,但近3年已累計參與5次國內及國際合作極地科考。研究院長期深耕極地科研,在碳循環、海洋酸化等前沿領域取得多項突破性成果,而陸旋的重點研究方向也與北極的有機碳循環過程有關。
陸旋所在的大洋采水作業隊共4名科研人員,他們需要把一種叫作“CTD(溫鹽深儀)”的設備,放到3000多米深的海底,采集不同水層的水樣,同步測量海水溫度、鹽度、深度。此外,還要操作走航式二氧化碳監測儀,對表層海水的二氧化碳含量進行實時分析與記錄。在一個月里,陸旋所在的作業隊完成了23個CTD水文站位的采樣,在連續CTD站位作業期間,一天往往只能睡四五個小時。“一個站位的作業,光CTD上下采水就要兩三個小時,采上來的水樣還要在實驗室過濾、測定理化參數,一整套流程下來至少五六個小時,忙到第二天凌晨是常事。”陸旋說,有時半夜船抵達預定站位,對講機里傳來值班人員的呼叫,他們就得立刻起身工作,“因為北極的每一組數據都太珍貴了”。
首次極地科考 他帶回幾百瓶北極水
這是陸旋的第一次北極之旅。其實對于遠洋科考,他并不陌生:此前他曾3次參與海上科考,足跡遍及印度洋、東太平洋和西太平洋,最長的一次在東太平洋海上待了113天。
陸旋是廣西人,后來在廣東求學,現在廈門工作,生活軌跡從來沒有離開過南方。在北極,他第一回見識“冰天雪地”,也是第一次近距離觀賞北極熊和海象 ,“不過很可惜,這次沒有看到極光”。
76天,科考船全程不靠岸,食物依賴儲備,蔬菜均為冷藏,“口感會差一點”。不過跟最早期的科考船相比,現在的科考條件已經有很多改善,船上還有Wi-Fi(移動熱點),基本生活需求都能滿足。
9月28日,“中山大學極地”號順利返航,陸旋下船的行李又變重了:除了個人物品、實驗設備,他還帶回了水文站位的幾百瓶北冰洋水樣,用于后續開展研究。
“這次最高緯度到了北緯81.6°,冰比想象中稀疏。”陸旋說,同行的一些老科考隊員也有這樣的感受——北極的冰比以前少了。 海冰融化帶來了一系列連鎖反應。一方面,冰蓋退縮使更多海洋表面暴露于大氣,增強了海水對二氧化碳的吸收;融冰還會促進浮游植物生長,進而提升海洋的“碳匯”能力。另一方面,海水吸收過多二氧化碳會導致酸化,危及貝類、珊瑚等鈣質生物的生存。
這一系列復雜的變化,正是集美大學極地與海洋研究院長期關注的課題。陸旋把這次北極之行當作是一次新的開始,“希望未來有機會去南極!”
名片
“中山大學極地”號
“中山大學極地”號是我國高校首艘、同時也是國內第三艘破冰科考船,2024年首次完成北冰洋科考。
該船是目前世界上破冰級別最高的破冰船之一,船排水量5852噸,長78.95米、寬17.22米,具備PC4級破冰能力(最大破冰厚度2.2米)和100天無補給自持能力。
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北極出差連防寒衣都不用備?
到北極出差2個多月,究竟要帶多少行李?陸旋的答案聽起來“又少又多”:少的是他的個人物品,精簡到只有一個背包、一個行李箱;但實驗設備卻極多,足足裝了一整輛貨車,需提前從廈門陸運至廣州碼頭。
“個人行李少是因為防寒服等‘大件’都不用帶,船上會配發,衣服是循環回收的,供下一次科考接著用。”陸旋說。相比個人物品,實驗設備可就復雜多了,比如一個用來監測海洋與大氣里二氧化碳含量的走航式儀器就是個“大家伙”,有一米來高、半米寬。
這些科學數據有何用途?
本次科考圍繞冰區立體觀測、大洋綜合調查及船載走航觀測等核心任務展開。在此次科考中,陸旋聚焦北極海域碳匯過程及其生態環境響應,系統開展了海表二氧化碳分壓監測、水體理化參數測定及多類樣品的采集與分析工作,獲取了大量珍貴的一手科學數據,為深入認識北冰洋的碳循環過程和環境變化提供了重要支撐。
隨著極地環境變化的加劇和人類活動的日益擴展,加強科學觀測、推動基于科學的全球海洋治理顯得尤為重要。
