新華深讀|親歷我國(guó)最大規(guī)模北極科考
更新時(shí)間：2025/11/14 8:52:52 來源：新華社CNML文字
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新華社北京11月13日電 題：親歷我國(guó)最大規(guī)模北極科考
新華社記者劉詩平
從2025年7月“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船從上海出發(fā)，到10月底“探索三號(hào)”從北極回到海南三亞，中國(guó)第15次北冰洋科學(xué)考察順利完成。這次由四船共同實(shí)施的北極科考，是我國(guó)上世紀(jì)末開啟北極科考以來規(guī)模最大的一次。
考察重點(diǎn)和成果如何？北冰洋正在發(fā)生哪些變化？新華社記者隨船進(jìn)行了采訪。
四船連發(fā)，北極科考能力躍升
7月6日，“雪龍2”號(hào)搭載100名隊(duì)員從上海出發(fā)，航向北極。隨后，“深海一號(hào)”“極地”號(hào)和“探索三號(hào)”載著近200名隊(duì)員北上。
“這是我國(guó)歷史上規(guī)模最大的北極科考。從1999年‘雪龍’號(hào)獨(dú)自參加，到2024年‘雪龍2’號(hào)和‘極地’號(hào)雙船同行，再到今年四船連發(fā)。15次北冰洋科考，能力逐步提升，內(nèi)容不斷豐富，學(xué)科交叉和融合日益增強(qiáng)�！北敬慰疾礻�(duì)領(lǐng)隊(duì)張北辰說。
執(zhí)行本次科考任務(wù)的4艘船，均為我國(guó)新造的先進(jìn)科考船：
“雪龍2”號(hào)是全球首艘艏艉均可破冰作業(yè)的極地科考船，能在1.5米厚的冰層中破冰前行；
“深海一號(hào)”是7000米級(jí)“蛟龍”號(hào)載人潛水器母船，配有實(shí)驗(yàn)室和無人纜控潛水器作業(yè)系統(tǒng)；
“極地”號(hào)能破1米厚的當(dāng)年冰，可同步完成多學(xué)科綜合科考任務(wù)；
“探索三號(hào)”是全球首艘具有破冰能力的載人深潛作業(yè)母船，搭載的“奮斗者”號(hào)載人潛水器可實(shí)現(xiàn)全海深、全海域載人深潛。
“本次考察由四船共同實(shí)施，體現(xiàn)了我國(guó)極地考察能力的躍升。”考察隊(duì)首席科學(xué)家林龍山說，全球氣候變暖在北極地區(qū)呈現(xiàn)“放大效應(yīng)”，北極的自然狀況及其變化對(duì)我國(guó)氣候系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響我國(guó)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、航運(yùn)等。
與由南大洋包圍南極大陸的南極地區(qū)不同，北極地區(qū)由亞歐大陸和北美大陸包圍北冰洋，周邊有俄羅斯、美國(guó)、加拿大、丹麥、挪威、瑞典、芬蘭和冰島8個(gè)國(guó)家。
“協(xié)同”是本次科考的突出特點(diǎn)�！把�2”號(hào)與“極地”號(hào)協(xié)同在北冰洋高緯度海域開展科考作業(yè)，“雪龍2”號(hào)在冰區(qū)為“深海一號(hào)”破冰引航，“蛟龍”號(hào)與“奮斗者”號(hào)進(jìn)行水下協(xié)同作業(yè)……
載人深潛“雙雄”——“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)首次來到北極。
與有破冰能力的“奮斗者”號(hào)母船“探索三號(hào)”不同，“蛟龍”號(hào)母船“深海一號(hào)”沒有破冰能力。對(duì)此，考察隊(duì)實(shí)行“雪龍2”號(hào)與“深海一號(hào)”協(xié)同作業(yè)，“雪龍2”號(hào)破冰引航，抵達(dá)“蛟龍”號(hào)冰區(qū)下潛位置。
“蛟龍”號(hào)勇闖冰區(qū)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次北極冰區(qū)載人深潛，在北極海域成功完成10余次載人深潛。
與太平洋等較低緯度的大洋相比，北冰洋緯度高、氣候嚴(yán)寒、海冰密集、大霧頻繁出現(xiàn)。在這里下潛，面臨風(fēng)、浪、流、冰、霧、寒等復(fù)雜作業(yè)環(huán)境，需要選擇合適的下潛作業(yè)點(diǎn)和考慮浮冰漂浮等情況。
國(guó)家深�；毓芾碇行母敝魅卧S學(xué)偉說，針對(duì)極地特殊環(huán)境，“蛟龍”號(hào)進(jìn)行了極區(qū)適應(yīng)性改造，加裝了多波束以探測(cè)海面浮冰；加裝了二次拋載裝置，可控制潛水器上浮速度；提升了潛水器在極地下潛的水下導(dǎo)航及定位精度等。
“‘蛟龍’號(hào)在極地冰區(qū)下潛，驗(yàn)證鋰電池、視像系統(tǒng)、捷聯(lián)慣導(dǎo)等國(guó)產(chǎn)化設(shè)備在極區(qū)復(fù)雜環(huán)境中的下潛作業(yè)能力，提升了潛水器在極區(qū)作業(yè)的自主性和安全性。”許學(xué)偉說。
首次到達(dá)北冰洋高緯度地區(qū)的“奮斗者”號(hào)及其母船“探索三號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了極區(qū)深潛科考作業(yè)的船載/潛載國(guó)產(chǎn)技術(shù)的突破。
中國(guó)科學(xué)院深�？茖W(xué)與工程研究所研究員黃曉霞表示，“探索三號(hào)”及“奮斗者”號(hào)開創(chuàng)了在北極密集冰區(qū)“船潛協(xié)同”的移動(dòng)式冰潛新模式，在海冰不斷漂移的惡劣環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)導(dǎo)引、安全上浮，大大增加了極區(qū)載人潛水器海底作業(yè)的時(shí)間和范圍，使我國(guó)成為目前世界上唯一在北極密集海冰區(qū)進(jìn)行連續(xù)載人深潛的國(guó)家。
“奮斗者”號(hào)與“蛟龍”號(hào)在北冰洋實(shí)現(xiàn)水下聯(lián)合作業(yè)，完成了雙潛器定位搜索、標(biāo)志物互換、水下運(yùn)動(dòng)拍攝，創(chuàng)新了我國(guó)雙潛器冰下海底協(xié)同作業(yè)模式。
冰雪之下，生機(jī)勃勃
北冰洋人跡罕至，有的洋面常年冰雪覆蓋，很容易讓人以為這里是一個(gè)荒蕪的世界。
7月21日，“雪龍2”號(hào)開展大洋作業(yè)。隨后，“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)相繼到來。本次北極科考除了開展底棲和中層生物拖網(wǎng)等傳統(tǒng)調(diào)查方式之外，載人潛水器首次搭載科學(xué)家潛入海底調(diào)查，同時(shí)使用ROV（無人遙控潛水器）和Lander（海底生物影像觀測(cè)系統(tǒng)）等設(shè)備開展底棲生物的可視化調(diào)查。
“‘蛟龍’號(hào)、ROV共下潛10余次，拍攝了大量珍貴的深海生物影像，‘蛟龍’號(hào)帶回了海蛇尾、海葵、海鞘、海蜘蛛等高完整度的生物樣品。”國(guó)家深�；毓芾碇行闹硌芯繂T李夢(mèng)娜說。
駕駛“蛟龍”號(hào)下潛作業(yè)的潛航員傅文韜、齊海濱和趙晟婭表示，與太平洋、印度洋和大西洋相比，“蛟龍”號(hào)所見的北冰洋調(diào)查海域生境獨(dú)特，普遍呈現(xiàn)底棲生物密度大、個(gè)體小、生物多樣性較高的特點(diǎn)。
“奮斗者”號(hào)40多次下潛作業(yè)，在海冰覆蓋率大于80%的中央海盆進(jìn)行國(guó)際上首次加克洋中脊的載人深潛科考，拍攝了多種生物及其環(huán)境的影像，采集了珍貴的生物樣品。
拖網(wǎng)作業(yè)獲取的豐富底棲生物樣品，同樣展現(xiàn)了一個(gè)多樣的海底生物世界。
自然資源部第三海洋研究所副研究員劉坤說，經(jīng)初步整理，“雪龍2”號(hào)開展的底拖作業(yè)獲得5000多個(gè)底棲生物樣品，涵蓋棘皮動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物和苔蘚動(dòng)物6個(gè)門類。
記者搭乘“雪龍2”號(hào)在北極楚科奇海北部海域目睹14個(gè)站位的底拖網(wǎng)作業(yè)，看到每個(gè)站位獲取的生物樣品種類和數(shù)量各不相同，其中海星、雪蟹、海鰓、�？约肮軛嗝愂亲鳂I(yè)海域的優(yōu)勢(shì)動(dòng)物。
“筐蛇尾、長(zhǎng)額蝦、雙眼鉤蝦、蛾螺等代表性生物也有發(fā)現(xiàn)，這些底棲生物樣品為極地生態(tài)研究積累了珍貴的實(shí)物資源�！弊匀毁Y源部第三海洋研究所高級(jí)工程師黃雅琴說。
本次北極科考首次按水深梯度在陸架—陸坡—深海剖面上布放Lander。獲取的影像資料顯示，生物群落結(jié)構(gòu)隨水深不同而呈現(xiàn)顯著差異：陸架和陸坡區(qū)以泥海星、傘狀海鰓等占優(yōu)，深海盆地則出現(xiàn)了巨型海參——透明科爾加海參的高密度帶。
海洋底棲生物豐富多彩，中層水世界同樣充滿活力�！把�2”號(hào)在北冰洋開展中層生物拖網(wǎng)作業(yè)，獲取豐富的中層生物樣品。
“這些中層生物樣品涵蓋魚、蝦、水母和橈足類等。其中，魚類樣品以燈籠魚為主�！敝袊�(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所助理研究員許慶昌說。
先進(jìn)裝備助力，新發(fā)現(xiàn)令人驚喜
CTD（溫鹽深剖面儀）采水，是北冰洋水體環(huán)境調(diào)查的主要手段。8月2日“雪龍2”號(hào)進(jìn)行的CTD采水作業(yè)，讓隊(duì)員們眼前一亮。
“我們?cè)诔破婧ｊ懫聟^(qū)進(jìn)行的一次CTD采樣作業(yè)，出現(xiàn)了令人驚訝的一幕：CTD在下降過程中，熒光探頭上的葉綠素值一路飆升，最高達(dá)到200毫克每立方米，是我國(guó)歷次北極科考作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的最高值�！弊匀毁Y源部第二海洋研究所副研究員郝鏘說。
郝鏘表示，北冰洋的這個(gè)水下葉綠素峰值極為尖銳，比表層值高100多倍，且位置和強(qiáng)度并不穩(wěn)定，葉綠素濃度數(shù)小時(shí)內(nèi)降幅可超過50%。這表明該葉綠素極高值似乎處于正在“崩解”的狀態(tài)中。
考察隊(duì)初步研判認(rèn)為，這一現(xiàn)象很可能是“海雪”的前體，對(duì)理解“海雪”的形成機(jī)制及評(píng)估北極生物碳泵和深層食物網(wǎng)有重要的科學(xué)價(jià)值。
“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)載人潛水器，以及AUV（水下自主航行器）、ROV、Lander等先進(jìn)裝備參與，極大地提升了考察數(shù)據(jù)的時(shí)空尺度，為深入研究前沿科學(xué)問題和更多新的發(fā)現(xiàn)提供保障。
在開展北冰洋“冰邊緣區(qū)”多學(xué)科調(diào)查時(shí)，本次考察首次按不同水深梯度和時(shí)間尺度布放多套Lander，結(jié)合多種取樣作業(yè)和鳥類、哺乳動(dòng)物觀察，獲取了多要素、多層次、多時(shí)間和空間尺度的“冰邊緣區(qū)”調(diào)查數(shù)據(jù)。
劉坤表示，本次考察踩準(zhǔn)了海冰初融這一關(guān)鍵窗口期：冰藻和有機(jī)顆粒開始迅速下沉，考察隊(duì)同步開展底拖網(wǎng)與箱式取樣器獲取樣品，把海冰融化“過程”與底棲生物“樣品”時(shí)間配對(duì)，由此識(shí)別“哪些底棲動(dòng)物在吃”和“吃了多少”，從而有效評(píng)估北極海冰消退背景下底棲食物網(wǎng)的變化。
首次來到北極冰區(qū)的“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)，拍攝深海影像資料，采集珍貴的水體、沉積物、巖石和生物樣品。
“‘蛟龍’號(hào)載人潛水器的精細(xì)調(diào)查，有效提升了對(duì)北極深海生物多樣性分布規(guī)律、生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性機(jī)制等方面的科學(xué)認(rèn)知�！痹S學(xué)偉說，經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn)，北極部分海域底棲生物密度、生物多樣性、個(gè)體體型在幾十公里至上百公里空間范圍內(nèi)呈顯著差異，為揭示極地深海底棲生物的空間分布規(guī)律和評(píng)估氣候變化對(duì)深海底層生態(tài)系統(tǒng)的影響提供了有力支撐。
“奮斗者”號(hào)載著科學(xué)家下潛到最深達(dá)5277米的北冰洋海底。黃曉霞表示，“奮斗者”號(hào)采集的水體、沉積物、巖石、生物樣品和獲取的觀測(cè)數(shù)據(jù)，將為深入研究北極氣候快速變化、北極超慢速擴(kuò)張背景下加克洋中脊海底地質(zhì)過程、極區(qū)生命演化和適應(yīng)機(jī)制提供重要科學(xué)支撐。
海冰加速融化，北冰洋的生態(tài)系統(tǒng)正經(jīng)歷重組
再次置身北極，林龍山感嘆“北冰洋的海冰正在加速融化”。
“15年前我參加中國(guó)第4次北極科學(xué)考察時(shí)，高緯度地區(qū)有水道出現(xiàn)，但水塘較少。這次在高緯度地區(qū)除了看到熟悉的水道外，發(fā)現(xiàn)了更多的水塘，說明海冰融化更多、更快了�！绷铸埳秸f。
與第4次北極科考相比，一年冰比例在增多，多年冰比例在減少。海冰覆蓋度在15%至80%之間的水域，即“冰邊緣區(qū)”的范圍變廣、數(shù)量變多。
一些氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)，印證了林龍山的觀感。北極成為全球升溫最快的區(qū)域，海冰消失的速度在加快。
歐盟氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)哥白尼氣候變化服務(wù)局發(fā)布的報(bào)告顯示，今年3月是有記錄以來全球氣溫第二高的3月，北極海冰覆蓋范圍降到了有記錄以來的同期最低水平。
北極海冰面積3月為年度最大值，9月為年度最小值。監(jiān)測(cè)顯示，北極夏季海冰覆蓋面積持續(xù)縮小，2007年至2024年連續(xù)18年的9月為有記錄以來的歷史低值。其中，2012年9月達(dá)到334萬平方公里的歷史最低值。
當(dāng)北冰洋的海冰覆蓋范圍不到100萬平方公里時(shí)，科學(xué)界稱之為北極的“無冰時(shí)代”。監(jiān)測(cè)顯示，隨著氣候變暖，海冰變少、變薄，北冰洋的夏季正從少冰時(shí)代走向無冰時(shí)代。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)的一份評(píng)估報(bào)告認(rèn)為，北冰洋預(yù)計(jì)最早將在本世紀(jì)中葉前后出現(xiàn)夏季無冰。
劉坤表示，受氣候變暖等因素影響，越來越多的暖水性物種向北擴(kuò)張，正在影響和改變北冰洋的生物分布格局。
“這次底棲生物調(diào)查成果和往年北極航次的樣品及數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)對(duì)比，將為揭示北極底棲生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)氣候變化提供關(guān)鍵支撐�！秉S雅琴說。
許慶昌認(rèn)為，氣候變化導(dǎo)致北冰洋海冰消融的時(shí)空范圍逐步擴(kuò)大，公海海域正逐步變?yōu)榧竟?jié)性冰封水域，大片開闊水域逐步成為適航和潛在適漁水域，北極漁業(yè)發(fā)展正在出現(xiàn)一系列新的變化。
今年9月下旬，中歐北極集裝箱快航航線首艘貨船從寧波舟山港出發(fā)，經(jīng)北極東北航道前往歐洲。20天后，貨船抵達(dá)英國(guó)弗利克斯托港。相較于蘇伊士運(yùn)河航線、好望角航線，北極東北航道展現(xiàn)了明顯的時(shí)效優(yōu)勢(shì)。
海冰的廣泛存在，是北極東北航道這條世界最北貨運(yùn)航線與其他遠(yuǎn)洋航線最大的不同，也是影響貨輪航行的最大安全隱患。隨著全球氣候變暖，北極海冰加速消融，東北航道無冰的日子增多，可航行的時(shí)間變長(zhǎng)，航行在這里的遠(yuǎn)洋貨輪種類也在增多。
從中國(guó)首次北極科考時(shí)起，研究北極的快速變化及其生態(tài)、環(huán)境和氣候效應(yīng)，以及北極的快速變化對(duì)我國(guó)氣候環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響，便是歷次科考的一個(gè)主要目標(biāo)。
張北辰說，中國(guó)北極科考不斷加強(qiáng)對(duì)北極地區(qū)�！�?dú)庀嗷プ饔玫难芯�，促進(jìn)應(yīng)對(duì)北極氣候變化的國(guó)際合作，穩(wěn)步增強(qiáng)認(rèn)識(shí)北極、保護(hù)北極和利用北極的能力，從而更好地應(yīng)對(duì)北極環(huán)境和氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。
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新華社北京11月13日電 題：親歷我國(guó)最大規(guī)模北極科考
新華社記者劉詩平
從2025年7月“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船從上海出發(fā)，到10月底“探索三號(hào)”從北極回到海南三亞，中國(guó)第15次北冰洋科學(xué)考察順利完成。這次由四船共同實(shí)施的北極科考，是我國(guó)上世紀(jì)末開啟北極科考以來規(guī)模最大的一次。
考察重點(diǎn)和成果如何？北冰洋正在發(fā)生哪些變化？新華社記者隨船進(jìn)行了采訪。
四船連發(fā)，北極科考能力躍升
7月6日，“雪龍2”號(hào)搭載100名隊(duì)員從上海出發(fā)，航向北極。隨后，“深海一號(hào)”“極地”號(hào)和“探索三號(hào)”載著近200名隊(duì)員北上。
“這是我國(guó)歷史上規(guī)模最大的北極科考。從1999年‘雪龍’號(hào)獨(dú)自參加，到2024年‘雪龍2’號(hào)和‘極地’號(hào)雙船同行，再到今年四船連發(fā)。15次北冰洋科考，能力逐步提升，內(nèi)容不斷豐富，學(xué)科交叉和融合日益增強(qiáng)�！北敬慰疾礻�(duì)領(lǐng)隊(duì)張北辰說。
執(zhí)行本次科考任務(wù)的4艘船，均為我國(guó)新造的先進(jìn)科考船：
“雪龍2”號(hào)是全球首艘艏艉均可破冰作業(yè)的極地科考船，能在1.5米厚的冰層中破冰前行；
“深海一號(hào)”是7000米級(jí)“蛟龍”號(hào)載人潛水器母船，配有實(shí)驗(yàn)室和無人纜控潛水器作業(yè)系統(tǒng)；
“極地”號(hào)能破1米厚的當(dāng)年冰，可同步完成多學(xué)科綜合科考任務(wù)；
“探索三號(hào)”是全球首艘具有破冰能力的載人深潛作業(yè)母船，搭載的“奮斗者”號(hào)載人潛水器可實(shí)現(xiàn)全海深、全海域載人深潛。
“本次考察由四船共同實(shí)施，體現(xiàn)了我國(guó)極地考察能力的躍升。”考察隊(duì)首席科學(xué)家林龍山說，全球氣候變暖在北極地區(qū)呈現(xiàn)“放大效應(yīng)”，北極的自然狀況及其變化對(duì)我國(guó)氣候系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響我國(guó)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、航運(yùn)等。
與由南大洋包圍南極大陸的南極地區(qū)不同，北極地區(qū)由亞歐大陸和北美大陸包圍北冰洋，周邊有俄羅斯、美國(guó)、加拿大、丹麥、挪威、瑞典、芬蘭和冰島8個(gè)國(guó)家。
“協(xié)同”是本次科考的突出特點(diǎn)�！把�2”號(hào)與“極地”號(hào)協(xié)同在北冰洋高緯度海域開展科考作業(yè)，“雪龍2”號(hào)在冰區(qū)為“深海一號(hào)”破冰引航，“蛟龍”號(hào)與“奮斗者”號(hào)進(jìn)行水下協(xié)同作業(yè)……
載人深潛“雙雄”——“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)首次來到北極。
與有破冰能力的“奮斗者”號(hào)母船“探索三號(hào)”不同，“蛟龍”號(hào)母船“深海一號(hào)”沒有破冰能力。對(duì)此，考察隊(duì)實(shí)行“雪龍2”號(hào)與“深海一號(hào)”協(xié)同作業(yè)，“雪龍2”號(hào)破冰引航，抵達(dá)“蛟龍”號(hào)冰區(qū)下潛位置。
“蛟龍”號(hào)勇闖冰區(qū)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次北極冰區(qū)載人深潛，在北極海域成功完成10余次載人深潛。
與太平洋等較低緯度的大洋相比，北冰洋緯度高、氣候嚴(yán)寒、海冰密集、大霧頻繁出現(xiàn)。在這里下潛，面臨風(fēng)、浪、流、冰、霧、寒等復(fù)雜作業(yè)環(huán)境，需要選擇合適的下潛作業(yè)點(diǎn)和考慮浮冰漂浮等情況。
國(guó)家深�；毓芾碇行母敝魅卧S學(xué)偉說，針對(duì)極地特殊環(huán)境，“蛟龍”號(hào)進(jìn)行了極區(qū)適應(yīng)性改造，加裝了多波束以探測(cè)海面浮冰；加裝了二次拋載裝置，可控制潛水器上浮速度；提升了潛水器在極地下潛的水下導(dǎo)航及定位精度等。
“‘蛟龍’號(hào)在極地冰區(qū)下潛，驗(yàn)證鋰電池、視像系統(tǒng)、捷聯(lián)慣導(dǎo)等國(guó)產(chǎn)化設(shè)備在極區(qū)復(fù)雜環(huán)境中的下潛作業(yè)能力，提升了潛水器在極區(qū)作業(yè)的自主性和安全性�！痹S學(xué)偉說。
首次到達(dá)北冰洋高緯度地區(qū)的“奮斗者”號(hào)及其母船“探索三號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了極區(qū)深潛科考作業(yè)的船載/潛載國(guó)產(chǎn)技術(shù)的突破。
中國(guó)科學(xué)院深�？茖W(xué)與工程研究所研究員黃曉霞表示，“探索三號(hào)”及“奮斗者”號(hào)開創(chuàng)了在北極密集冰區(qū)“船潛協(xié)同”的移動(dòng)式冰潛新模式，在海冰不斷漂移的惡劣環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)導(dǎo)引、安全上浮，大大增加了極區(qū)載人潛水器海底作業(yè)的時(shí)間和范圍，使我國(guó)成為目前世界上唯一在北極密集海冰區(qū)進(jìn)行連續(xù)載人深潛的國(guó)家。
“奮斗者”號(hào)與“蛟龍”號(hào)在北冰洋實(shí)現(xiàn)水下聯(lián)合作業(yè)，完成了雙潛器定位搜索、標(biāo)志物互換、水下運(yùn)動(dòng)拍攝，創(chuàng)新了我國(guó)雙潛器冰下海底協(xié)同作業(yè)模式。
冰雪之下，生機(jī)勃勃
北冰洋人跡罕至，有的洋面常年冰雪覆蓋，很容易讓人以為這里是一個(gè)荒蕪的世界。
7月21日，“雪龍2”號(hào)開展大洋作業(yè)。隨后，“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)相繼到來。本次北極科考除了開展底棲和中層生物拖網(wǎng)等傳統(tǒng)調(diào)查方式之外，載人潛水器首次搭載科學(xué)家潛入海底調(diào)查，同時(shí)使用ROV（無人遙控潛水器）和Lander（海底生物影像觀測(cè)系統(tǒng)）等設(shè)備開展底棲生物的可視化調(diào)查。
“‘蛟龍’號(hào)、ROV共下潛10余次，拍攝了大量珍貴的深海生物影像，‘蛟龍’號(hào)帶回了海蛇尾、�？�、海鞘、海蜘蛛等高完整度的生物樣品。”國(guó)家深�；毓芾碇行闹硌芯繂T李夢(mèng)娜說。
駕駛“蛟龍”號(hào)下潛作業(yè)的潛航員傅文韜、齊海濱和趙晟婭表示，與太平洋、印度洋和大西洋相比，“蛟龍”號(hào)所見的北冰洋調(diào)查海域生境獨(dú)特，普遍呈現(xiàn)底棲生物密度大、個(gè)體小、生物多樣性較高的特點(diǎn)。
“奮斗者”號(hào)40多次下潛作業(yè)，在海冰覆蓋率大于80%的中央海盆進(jìn)行國(guó)際上首次加克洋中脊的載人深潛科考，拍攝了多種生物及其環(huán)境的影像，采集了珍貴的生物樣品。
拖網(wǎng)作業(yè)獲取的豐富底棲生物樣品，同樣展現(xiàn)了一個(gè)多樣的海底生物世界。
自然資源部第三海洋研究所副研究員劉坤說，經(jīng)初步整理，“雪龍2”號(hào)開展的底拖作業(yè)獲得5000多個(gè)底棲生物樣品，涵蓋棘皮動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物和苔蘚動(dòng)物6個(gè)門類。
記者搭乘“雪龍2”號(hào)在北極楚科奇海北部海域目睹14個(gè)站位的底拖網(wǎng)作業(yè)，看到每個(gè)站位獲取的生物樣品種類和數(shù)量各不相同，其中海星、雪蟹、海鰓、�？约肮軛嗝愂亲鳂I(yè)海域的優(yōu)勢(shì)動(dòng)物。
“筐蛇尾、長(zhǎng)額蝦、雙眼鉤蝦、蛾螺等代表性生物也有發(fā)現(xiàn)，這些底棲生物樣品為極地生態(tài)研究積累了珍貴的實(shí)物資源�！弊匀毁Y源部第三海洋研究所高級(jí)工程師黃雅琴說。
本次北極科考首次按水深梯度在陸架—陸坡—深海剖面上布放Lander。獲取的影像資料顯示，生物群落結(jié)構(gòu)隨水深不同而呈現(xiàn)顯著差異：陸架和陸坡區(qū)以泥海星、傘狀海鰓等占優(yōu)，深海盆地則出現(xiàn)了巨型海參——透明科爾加海參的高密度帶。
海洋底棲生物豐富多彩，中層水世界同樣充滿活力。“雪龍2”號(hào)在北冰洋開展中層生物拖網(wǎng)作業(yè)，獲取豐富的中層生物樣品。
“這些中層生物樣品涵蓋魚、蝦、水母和橈足類等。其中，魚類樣品以燈籠魚為主。”中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所助理研究員許慶昌說。
先進(jìn)裝備助力，新發(fā)現(xiàn)令人驚喜
CTD（溫鹽深剖面儀）采水，是北冰洋水體環(huán)境調(diào)查的主要手段。8月2日“雪龍2”號(hào)進(jìn)行的CTD采水作業(yè)，讓隊(duì)員們眼前一亮。
“我們?cè)诔破婧ｊ懫聟^(qū)進(jìn)行的一次CTD采樣作業(yè)，出現(xiàn)了令人驚訝的一幕：CTD在下降過程中，熒光探頭上的葉綠素值一路飆升，最高達(dá)到200毫克每立方米，是我國(guó)歷次北極科考作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的最高值�！弊匀毁Y源部第二海洋研究所副研究員郝鏘說。
郝鏘表示，北冰洋的這個(gè)水下葉綠素峰值極為尖銳，比表層值高100多倍，且位置和強(qiáng)度并不穩(wěn)定，葉綠素濃度數(shù)小時(shí)內(nèi)降幅可超過50%。這表明該葉綠素極高值似乎處于正在“崩解”的狀態(tài)中。
考察隊(duì)初步研判認(rèn)為，這一現(xiàn)象很可能是“海雪”的前體，對(duì)理解“海雪”的形成機(jī)制及評(píng)估北極生物碳泵和深層食物網(wǎng)有重要的科學(xué)價(jià)值。
“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)載人潛水器，以及AUV（水下自主航行器）、ROV、Lander等先進(jìn)裝備參與，極大地提升了考察數(shù)據(jù)的時(shí)空尺度，為深入研究前沿科學(xué)問題和更多新的發(fā)現(xiàn)提供保障。
在開展北冰洋“冰邊緣區(qū)”多學(xué)科調(diào)查時(shí)，本次考察首次按不同水深梯度和時(shí)間尺度布放多套Lander，結(jié)合多種取樣作業(yè)和鳥類、哺乳動(dòng)物觀察，獲取了多要素、多層次、多時(shí)間和空間尺度的“冰邊緣區(qū)”調(diào)查數(shù)據(jù)。
劉坤表示，本次考察踩準(zhǔn)了海冰初融這一關(guān)鍵窗口期：冰藻和有機(jī)顆粒開始迅速下沉，考察隊(duì)同步開展底拖網(wǎng)與箱式取樣器獲取樣品，把海冰融化“過程”與底棲生物“樣品”時(shí)間配對(duì)，由此識(shí)別“哪些底棲動(dòng)物在吃”和“吃了多少”，從而有效評(píng)估北極海冰消退背景下底棲食物網(wǎng)的變化。
首次來到北極冰區(qū)的“蛟龍”號(hào)和“奮斗者”號(hào)，拍攝深海影像資料，采集珍貴的水體、沉積物、巖石和生物樣品。
“‘蛟龍’號(hào)載人潛水器的精細(xì)調(diào)查，有效提升了對(duì)北極深海生物多樣性分布規(guī)律、生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性機(jī)制等方面的科學(xué)認(rèn)知�！痹S學(xué)偉說，經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn)，北極部分海域底棲生物密度、生物多樣性、個(gè)體體型在幾十公里至上百公里空間范圍內(nèi)呈顯著差異，為揭示極地深海底棲生物的空間分布規(guī)律和評(píng)估氣候變化對(duì)深海底層生態(tài)系統(tǒng)的影響提供了有力支撐。
“奮斗者”號(hào)載著科學(xué)家下潛到最深達(dá)5277米的北冰洋海底。黃曉霞表示，“奮斗者”號(hào)采集的水體、沉積物、巖石、生物樣品和獲取的觀測(cè)數(shù)據(jù)，將為深入研究北極氣候快速變化、北極超慢速擴(kuò)張背景下加克洋中脊海底地質(zhì)過程、極區(qū)生命演化和適應(yīng)機(jī)制提供重要科學(xué)支撐。
海冰加速融化，北冰洋的生態(tài)系統(tǒng)正經(jīng)歷重組
再次置身北極，林龍山感嘆“北冰洋的海冰正在加速融化”。
“15年前我參加中國(guó)第4次北極科學(xué)考察時(shí)，高緯度地區(qū)有水道出現(xiàn)，但水塘較少。這次在高緯度地區(qū)除了看到熟悉的水道外，發(fā)現(xiàn)了更多的水塘，說明海冰融化更多、更快了。”林龍山說。
與第4次北極科考相比，一年冰比例在增多，多年冰比例在減少。海冰覆蓋度在15%至80%之間的水域，即“冰邊緣區(qū)”的范圍變廣、數(shù)量變多。
一些氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)，印證了林龍山的觀感。北極成為全球升溫最快的區(qū)域，海冰消失的速度在加快。
歐盟氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)哥白尼氣候變化服務(wù)局發(fā)布的報(bào)告顯示，今年3月是有記錄以來全球氣溫第二高的3月，北極海冰覆蓋范圍降到了有記錄以來的同期最低水平。
北極海冰面積3月為年度最大值，9月為年度最小值。監(jiān)測(cè)顯示，北極夏季海冰覆蓋面積持續(xù)縮小，2007年至2024年連續(xù)18年的9月為有記錄以來的歷史低值。其中，2012年9月達(dá)到334萬平方公里的歷史最低值。
當(dāng)北冰洋的海冰覆蓋范圍不到100萬平方公里時(shí)，科學(xué)界稱之為北極的“無冰時(shí)代”。監(jiān)測(cè)顯示，隨著氣候變暖，海冰變少、變薄，北冰洋的夏季正從少冰時(shí)代走向無冰時(shí)代。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)的一份評(píng)估報(bào)告認(rèn)為，北冰洋預(yù)計(jì)最早將在本世紀(jì)中葉前后出現(xiàn)夏季無冰。
劉坤表示，受氣候變暖等因素影響，越來越多的暖水性物種向北擴(kuò)張，正在影響和改變北冰洋的生物分布格局。
“這次底棲生物調(diào)查成果和往年北極航次的樣品及數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)對(duì)比，將為揭示北極底棲生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)氣候變化提供關(guān)鍵支撐�！秉S雅琴說。
許慶昌認(rèn)為，氣候變化導(dǎo)致北冰洋海冰消融的時(shí)空范圍逐步擴(kuò)大，公海海域正逐步變?yōu)榧竟?jié)性冰封水域，大片開闊水域逐步成為適航和潛在適漁水域，北極漁業(yè)發(fā)展正在出現(xiàn)一系列新的變化。
今年9月下旬，中歐北極集裝箱快航航線首艘貨船從寧波舟山港出發(fā)，經(jīng)北極東北航道前往歐洲。20天后，貨船抵達(dá)英國(guó)弗利克斯托港。相較于蘇伊士運(yùn)河航線、好望角航線，北極東北航道展現(xiàn)了明顯的時(shí)效優(yōu)勢(shì)。
海冰的廣泛存在，是北極東北航道這條世界最北貨運(yùn)航線與其他遠(yuǎn)洋航線最大的不同，也是影響貨輪航行的最大安全隱患。隨著全球氣候變暖，北極海冰加速消融，東北航道無冰的日子增多，可航行的時(shí)間變長(zhǎng)，航行在這里的遠(yuǎn)洋貨輪種類也在增多。
從中國(guó)首次北極科考時(shí)起，研究北極的快速變化及其生態(tài)、環(huán)境和氣候效應(yīng)，以及北極的快速變化對(duì)我國(guó)氣候環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響，便是歷次科考的一個(gè)主要目標(biāo)。
張北辰說，中國(guó)北極科考不斷加強(qiáng)對(duì)北極地區(qū)海—冰—?dú)庀嗷プ饔玫难芯�，促進(jìn)應(yīng)對(duì)北極氣候變化的國(guó)際合作，穩(wěn)步增強(qiáng)認(rèn)識(shí)北極、保護(hù)北極和利用北極的能力，從而更好地應(yīng)對(duì)北極環(huán)境和氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。
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