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上一版3  4下一版 2015年6月18日 星期 放大 缩小 默认
触摸南极
——访国家海洋局极地考察办科研处负责人王勇


图① 科考队员将“雪鹰”号直升机推入“雪龙”号机库。
图② 中国第31次南极科考队队员代鲁平展示采集到的浮游生物。
新华社记者 白 阳摄

本报记者 沈 慧

历时163天,总航程约3万海里,搭乘“雪龙”号的中国第31次南极考察队不久前凯旋。与以往不同的是,本次考察队除承担常规的科考任务外,还肩负着另一项重任——完成我国第5座南极科考站的地勘工作。

“新科考站的选址初步定于维多利亚罗斯海区域,它将是一个可供全年使用的常年科考站,规模与中山站相当。”国家海洋局极地考察办公室科研处处长王勇在接受《经济日报》记者专访时表示。

是仙境亦是险境

对王勇而言,两次造访南极进行科考,除了领略过南极的美,也领教过与之并存的“无情”——整个南极大陆永久性覆盖着平均厚度达2000多米的冰盖,由于到处是冰无路可走,很多国外科考人员出门全靠直升飞机;这里的平均风速达18米/秒(8级),最低气温达到过零下89.6摄氏度。

既然自然条件如此恶劣,为何还要频频开展南极科考?在王勇看来,地球是一个整体,极地是其中不可或缺的一部分,了解整个地球发生的变化,打开这个掌控全球风云变幻的“钥匙”十分关键。“高纬度地理位置和太阳辐射的不均匀性‘成就’了南极的酷寒,也创造了很多独特的天然实验室。”王勇称。

比如,我国第三个南极考察站昆仑站所在的南极内陆冰穹A地区,就是地球上最佳的天文观测地址。那个地方海拔4093米、气温极低,目前已记录到的最低气温为零下82度,此外大气含水量极少,空气十分干燥,这便具备了天文观测最好的条件——空气干燥,大气透明度和大气凝静度(天文望远镜现实影像的清晰度)极高。“反观内陆,夏天天气很热时,你会看见地面上有股热气在蒸腾,用专业术语讲这就是‘扰动’,它易引起光发生折射、散射而不利于清晰观测,在昆仑站则不会发生这一现象。”王勇解释说。“加之,昆仑站纬度较高(南纬82度)受地球自转影响非常小,科学家还可在此长时间连续观测太空。”中科院极地科考首席科学家刘小汉告诉记者,我国自主研制的南极巡天望远镜便架设在这里。

再如,南极还是陨石的富集地。“由于寒冷,陨石落到这里后很快被冰雪冻住而不易氧化、风化,因此这里采集到的陨石,地球年龄(陨石降落到地球表面后保存)最长,原始状态最好,更有利于研究太阳系内外星体的历史演变过程。”刘小汉说。

正如一位科学家描述的:“南极,硕大无比的亘古冰盖,如同一座蕴藏着无数历史上大气和气候宝贵信息的图书馆;南极是最好的研究地球空间的地区;南极是世界上最好的研究宇宙的地方……”这块遥远而神秘的宝地不仅有科学家们梦寐以求的天然实验室,也蕴藏着丰富的资源。

据估计,目前已经查明的南极大陆拥有200多种矿产资源,其铁矿储藏量可供世界开发利用200年,煤炭储存量约5000亿吨;海洋生物资源亦丰富多样,仅磷虾一项,每年可从南大洋捕获1/10,即1.5亿吨的磷虾资源量,而不会影响南极的生态系统平衡,这一捕获量相当于全世界海洋水产品的2倍。不过,鉴于《关于环境保护的南极条约议定书》(1991年)的规定,南极的矿产资源开发活动在50年内被全面禁止,其他资源如磷虾也只能限额开采。“目前,南极科考主要还是出于科学研究的需要。”王勇向记者强调。

留下中国“足迹”

在南极巨大魅力的召唤下,如今越来越多的国家踏上这片“热土”。

有关数据显示,目前已有近30个国家在南极建立了上百个科学考察基地,其中最多的国家阿根廷在南极设有14个考察站。“相比其他国家,我国南极科考虽然起步较晚,但很快迎头赶上。”王勇说。自1984年以来,我国相继建成了长城站、中山站、昆仑站、泰山站四个科考站,并取得一些令人瞩目的科研成果——在南极古环境与生态地质学研究中,确定了企鹅是南极海陆营养盐和污染物的传递载体;在格罗夫山地区发现回收12017块陨石,并开展了冰川地质分析和宇宙核素暴露年龄测试,为研究该地区上新世以来冰川演化提供了新的关键性物证……

2015年初,第31次南极科考又传来喜讯:我国成功钻取172米深冰芯。

得知这一消息,曾7次奔赴南极进行科考的刘小汉有些激动:“冰芯犹如气候变化的年轮,由不同年份的冰雪沉积而成,环境气候不同冰层的形状也会发生变化,但其钻探技术工艺十分复杂,此前一直被美国、俄罗斯、日本等发达国家垄断。现在,通过冰芯我国科学家也可穿越时空与几十万年前的气候‘对话’。”更令他备感欣慰的是,如今我国南极磷虾产业已初具规模,未来磷虾和相关加工产品有望端上百姓餐桌。

南极磷虾,是地球上已发现的生物量最大的单一物种,与金枪鱼、牛肉等肉类相比,其蛋白质含量更高,且含有人体必需的8种氨基酸。我国在1984年启动南极磷虾资源调查后,于2010年首次派渔船进行商业捕捞,2014年捕捞量达5.4万吨。“在全球渔业资源衰竭的背景下,南极磷虾今后或将成为人类最大的蛋白质资源库。而且今后还可综合利用,比如将磷虾加工成饲料喂食三文鱼,从磷虾中提取虾油或其他药用品。”王勇表示。

第五座科考站现雏形

“南极大陆约1400万平方公里,差不多一个半中国这么大,一处科考站能够支撑的科研活动范围很有限。”王勇告诉记者,现有的四座科考站整体布局上由外到内,逐步逼近南极大陆“心脏”。其中,长城站选址,考虑到当时后方支援保障能力的局限性,坐落在南设得兰群岛乔治王岛,平均海拔10米,严格意义上说还未跨进南极圈;中山站,坐落在东南极大陆伊丽莎白公主地拉斯曼丘陵,平均海拔11米,标志着我国正式踏入南极大陆;昆仑站,人类在南极地区建立的海拔最高的科考站,平均海拔4090米,也是我国第一座南极内陆科考站;泰山站,则位于中山站与昆仑站之间,仅是一座南极内陆考察的中继站。

“新站选址初定于维多利亚罗斯海区域,建筑规模5500平方米,包括夏季宿舍、应急动力楼、科研楼等,夏季可容纳80人开展考察活动,冬季可容纳30人开展考察活动。”王勇透露。

第五座科考站有啥亮点?“那里拥有更多的裸露岩石及山地冰川。”刘小汉说,约99.3%的南极大陆被冰雪覆盖,新科考站在南横贯山脉脚下,由于山体陡峭冰雪无法堆积,这里的岩石大部分直接暴露在空气中,而这正是地质学家梦寐以求的,因为通过它们,科学家可以更清楚地了解南极的地质构造。

新科考站的山地冰川也被科学家们所看好。“冰川是气候变化最敏感、直接的信息载体,其物质平衡深受气候变化的影响。这儿的山地冰川发育得好,像一条一条的河流,而非一整块冰盖,从科学的角度来讲更利于开展冰川平衡研究,精准测量每年有多少冰雪汇入大海,加之相关气象数据,科学家们可估算未来海平面将会发生怎样的变化。”刘小汉补充道。

据了解,如今维多利亚罗斯海附近区域已成为很多国家南极科考驻扎地,比如美国﹑德国﹑意大利等。“在这片区域,我们还将开展高空物理、海洋生物等方面的研究和监测。”王勇表示。

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