【问题】南极冰间湖作为极地海洋的“气候调节器”,其形成机制及生态影响长期受国际学界关注。
这类无冰水域虽仅占南极海冰覆盖区的极小部分,却是全球海洋环流的重要动力源,也是碳元素从表层向深海输送的关键通道。
然而,受极端环境制约,其动态过程观测数据匮乏,制约了全球气候模型的精准性。
【原因】自然资源部第二海洋研究所副研究员张海峰指出,冰间湖可分为潜热型与感热型两类:前者依赖南极大陆的下降风驱散海冰,后者则由深海暖流上涌融化冰层形成。
中国科考队通过冬季航次首次捕捉到冰间湖底层水生成的垂直对流信号,证实其通过低温高盐水团下沉,形成贯穿全球海洋的“传送带”,每年输送约30亿吨碳至深海。
【影响】春季极昼期间,冰间湖因无冰层遮挡成为海洋微藻爆发性生长的温床。
中国极地研究中心副总工程师何剑锋表示,此类藻类繁殖不仅支撑南极磷虾等基础生物链,更通过“生物泵”效应强化碳沉降。
研究显示,单个冰间湖年固碳量相当于50平方公里热带森林,对缓解大气温室效应具有不可替代作用。
【对策】我国自主研发的2900米潜标系统成为破解观测难题的核心装备。
该设备通过全年连续记录水温、盐度及生物声学数据,首次还原冰架融化与底层水生成的关联性。
同步布放的沉积物捕获器则量化了藻类碳输出效率,其2003年以来的长期监测数据已纳入联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告。
【前景】随着第42次考察数据的深度解析,我国将建立首个南极近海碳循环模型。
自然资源部极地考察办公室透露,未来三年计划在罗斯海增设智能观测网,结合卫星遥感构建“空—海—底”立体监测体系,为《巴黎协定》减排目标提供极地科学依据。
南极冰间湖看似是极地边缘的短暂开阔水域,却连接着深海环流、碳汇能力与生态系统的多重“关键开关”。
在风雪与浮冰之间坚持获取连续观测数据,是把“看不见的深海过程”变成可量化、可验证的科学证据。
唯有以长期监测为底座、以机制研究为牵引,才能更准确读懂地球气候档案,也为人类应对气候变化提供更坚实的科学支撑。