中国南极科考队揭秘冰间湖生态密码 为全球气候研究提供关键数据支撑

南极冰间湖是指南极大陆边缘海冰中周期性出现的无冰开阔水域,近年来成为极地海洋科学研究的前沿热点。

这些看似不起眼的冰海缝隙,实际上是驱动全球洋流循环的重要"引擎",对地球气候系统和海洋生态产生深远影响。

冰间湖的形成机制复杂多样。

根据自然资源部第二海洋研究所副研究员张海峰的介绍,冰间湖主要分为两类:潜热型冰间湖由来自南极大陆的强劲下降风吹散海冰而成,感热型冰间湖则由海洋深处上涌的暖流融化海冰形成。

这两种类型的冰间湖虽然成因不同,但都在全球海洋循环中扮演关键角色。

在冬季,冰间湖表层不断形成的低温、高盐海水在重力作用下持续下沉,形成被称为"南极底层水"的寒冷水团。

这股冷水如同一条巨型"传送带",源源不断地将大气和海洋表层的碳等物质输运至深海,进而调节全球气候和海洋生态系统的运行。

到了春季,充足的极昼阳光和深层海水上涌带来的丰富养分,为海洋微藻的爆发性生长创造了优越条件。

微藻繁殖为南极磷虾提供丰富食物,进而吸引鱼类、企鹅和鲸类等大型海洋生物前来觅食,形成了南极独特而丰富的生态系统。

为了深入揭示冰间湖的科学奥秘,中国极地科研工作者采用了多种先进的观测手段。

其中,潜标观测系统是关键工具。

潜标是一串用特制缆绳连接的仪器链,在海中呈竖直状悬浮,底端有重块固定在海底,顶端配备浮球提供浮力,中间搭载各类传感器。

布放后的潜标能在预定位置进行长达一整年的连续观测,记录不同水层的温度、盐度、流速等关键数据,采集沉降颗粒物等样品,就像一位给深海连续"诊脉"的科研哨兵。

相比中低纬度海域常用的浮标,潜标在南极海域具有明显优势。

由于冰山在南极海域频繁活动,浮标极易受损,而整套系统均浸没水下的潜标则成为深海连续观测的"利器"。

此次考察队打捞的2900米长潜标集成了我国自主研发的生物声学、光学探测模块,记录了过去一年发生在这片冰海的完整"生物故事"。

除了潜标观测,沉积物捕获器也是重要的科研工具。

自2003年起,中国科学家在南大洋持续布放沉积物捕获器,重点研究冰间湖的碳汇机制。

海洋作为占地球面积超七成的蓝色星球,是吸收二氧化碳的巨大"吸碳海绵"。

冰间湖将大气二氧化碳固定并输送至深海的能力尤为突出,好比一个巨大的海洋碳泵。

近年来,我国的观测数据及研究成果明确了冰间湖藻类对碳输出的贡献,揭示了其调控碳汇强度的内在机理,系统描绘了南极近海年际碳循环的完整图景。

这些科学发现具有重要的现实意义。

在全球气候变暖的大背景下,准确评估南大洋的碳汇能力、预测气候变化趋势成为国际社会的共同关切。

中国科学家通过长期、系统的观测研究,为国际社会精准评估南大洋碳汇能力、制定气候变化应对策略提供了重要参考。

每一次数据的采集与解析,都是在为地球的气候档案增添新知、预测未来的努力。

从冰间湖的一次观测到一套潜标的回收,表面看是极地作业的技术与耐力考验,本质上是对地球气候与海洋未来的“长期记账”。

在南极这片距离人类最远的海域,数据的每一次累积都在缩短不确定性:既为揭示深海环流与碳循环提供依据,也为各国应对气候变化、完善全球环境治理贡献更可靠的科学支撑。