圖①:南極風(fēng)光。莫 琳攝(影像中國) 圖②:在南極拍攝到的企鵝。劉嘉麒攝 圖③:2022年10月26日,中國第三十九次南極科學(xué)考察隊乘坐“雪龍2”號極地科學(xué)考察船出征。自然資源部中國極地研究中心供圖(新華社發(fā))
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極地是生物的基因庫和自然資源的儲備地,是氣候環(huán)境演變的航向標(biāo),也是科學(xué)的殿堂、創(chuàng)新的源泉。
我國是世界上為數(shù)不多的能夠在極地獨(dú)立開展科考工作并建立科考站、持續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測的國家之一,在國際極地事務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
2014年11月18日,習(xí)近平主席考察正在執(zhí)行第三十一次南極科考任務(wù)途中的中國“雪龍”號科考船時指出:“南極科學(xué)考察意義重大,是造福人類的崇高事業(yè)?!蔽覈恢备叨戎匾晿O地大洋科學(xué)考察工作,認(rèn)識、保護(hù)和利用深海極地的能力不斷增強(qiáng)。“發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境,加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”寫入黨的二十大報告,是對極地科考事業(yè)新的指引和推動。
極地科考意義深遠(yuǎn)
人們通常把地球表面被66°34'緯度線包圍的部分稱為極地或極圈。北極和南極是地球的極巔,它們遙相呼應(yīng),各據(jù)一方。冰天雪地是極地的特色,寒冷干燥是那里的常態(tài)。夏季極晝,陽光普照沒有夜晚,給人以寂靜,也帶來入睡的艱難;冬季極夜,長夜難明見不到太陽,是另一番考驗。盡管極地人跡罕至,那里的生態(tài)環(huán)境卻別有洞天:企鵝在南極雪地疾走,白熊在北極冰水游泳,蒼鷹在高峰之巔盤旋……神奇的世界,迷人的景象,令人心馳神往。
極地是地球上的一塊凈土,是生物的基因庫和自然資源的儲備地,也是氣候環(huán)境演變的航向標(biāo),航天、航空、航海和人類生存等問題無不與極地密切相關(guān),它把人類命運(yùn)緊緊聯(lián)系在一起。極地蘊(yùn)藏著豐富的能源、礦產(chǎn)、淡水資源、生物資源和旅游資源。目前,人類已經(jīng)在南極發(fā)現(xiàn)220多種礦產(chǎn),包括煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、金剛石和石油等。極地還是科學(xué)的殿堂、創(chuàng)新的源泉。許多全球性變化問題或可從極地找到線索和答案。溫室效應(yīng)、氣候旋回、臭氧洞現(xiàn)象等重要發(fā)現(xiàn),都得益于極地研究的開展。
今天,在全球變暖和人類活動強(qiáng)度急劇增加的背景下,極地生態(tài)環(huán)境正在經(jīng)歷前所未有的挑戰(zhàn)。受大西洋暖流影響,北極氣候環(huán)境比較適于生物生存,無論是在陸地還是海洋,都有多種多樣的高等植物和動物;南極雖然是全球最冷、風(fēng)最猛烈的地方,幾乎沒有高等植物,但海洋生物非常豐富,是企鵝的王國、海豹的樂園。然而自上世紀(jì)50年代至今,兩極冰蓋的快速融化對野生動物自然棲息地產(chǎn)生很大影響。如果氣候變化速率超過野生動物適應(yīng)新氣候條件或遷徙的速率,物種將面臨滅絕。冰蓋的快速消融不僅給野生動植物帶來威脅,還會造成全球氣候改變,給人類帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此外,微塑料在兩極冰雪中的發(fā)現(xiàn),意味著人類活動已經(jīng)對兩極地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了深刻影響。相比大型塑料,粒徑小于5毫米的微塑料不易清理,危害海洋生物安全,需要幾百年時間才能降解。隨著全球人口超過80億大關(guān),人類活動對兩極地區(qū)的影響必然越來越大,極地科學(xué)考察研究的重要性尤為凸顯。
中國極地科考取得顯著進(jìn)展
極地有如一個天然實(shí)驗室,極地考察能力體現(xiàn)著一個國家的科研實(shí)力;持續(xù)深入地開展極地科考,離不開強(qiáng)大的國力支撐。我國是世界上為數(shù)不多的能夠在極地獨(dú)立開展科考工作并建立科考站、持續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測的國家之一,在國際極地事務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
從1984年國務(wù)院批準(zhǔn)組成我國首次南極考察隊至今,中國南極科學(xué)考察隊已39次赴南極執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)。我國相繼在南極建成了長城站、中山站、昆侖站和泰山站。其中,昆侖站建在南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)冰穹A附近,海拔4087米,是目前南極海拔最高的考察站。今年,還將在西南極羅斯海恩克斯堡島建立新的考察站。屆時,中國南極科考站數(shù)量將在建立科考站的31個國家中位居第五。與此同時,我國對北極的考察也在持續(xù)推進(jìn)。2004年,我國第一個北極考察站黃河站在斯匹次卑爾根群島的新奧爾松建成;2018年,在冰島建成中國—冰島聯(lián)合極光觀測臺(后更名為中冰北極科學(xué)考察站)。截至2022年底,我國極地考察船已在北極東北航道通行56個航次。
在這個過程中,我們建立起日趨完善的極地立體監(jiān)測體系。在海上,我們有“向陽紅”號、“極地”號、“雪龍”號、“雪龍2”號考察船。2019年,“雪龍2”號和“雪龍”號共同執(zhí)行南極科考任務(wù),首次實(shí)現(xiàn)“雙龍?zhí)綐O”;2021年,我國首次利用自主水下機(jī)器人“探索4500”在北極高緯度地區(qū)成功開展近海底科考,獲取了寶貴的數(shù)據(jù)資料,為北極環(huán)境保護(hù)提供有力科學(xué)支撐。在空中,2015年中國首架極地固定翼飛機(jī)“雪鷹601”在南極成功試飛,從此加入極地科考隊伍中來。
目前,我國極地科考調(diào)查了南北極陸地和海洋的生態(tài)環(huán)境和氣候演變,研究了南北極地質(zhì)背景,繪制了南極內(nèi)部陸地第一張地形圖,在一定程度上掌握了南北極擁有的能源和資源信息。在一次南極科考中,我們發(fā)現(xiàn)在這個冰雪世界里依然有十分活躍的火山活動。我國長城站所在的南設(shè)得蘭群島,由喬治王島、納爾遜島等島嶼和島礁組成。我們科考后發(fā)現(xiàn)其中的一個島實(shí)際上是一個巨大的火山,島上的遼闊港灣就是火山口,火山口附近有著豐富的溫泉資源,其火山巖形成于晚侏羅紀(jì),結(jié)束于古近紀(jì)。截至2016年,我國在南極收集的隕石達(dá)12665塊,擁有量居世界第三位,對研究地球及其他天體的形成演化具有重要價值。這些來自兩極科考的研究成果除了本身的科研意義外,還為我國社會發(fā)展、維護(hù)海洋權(quán)益等提供了科學(xué)依據(jù)。
與此同時,國際上對極地的研究也在不斷推進(jìn)。比如,有的國家已在南極和北極都獲取了深度3000米以上的冰芯用于氣候變化研究,建立起比較成熟的研究方法。2022年,我國也成功在青藏高原不同海拔高度同時段獲取冰芯樣品,以期破解氣候環(huán)境變化的密碼。矚目未來,相信隨著國家科技事業(yè)持續(xù)發(fā)展,通過加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)、加快學(xué)科建設(shè)等途徑,我們必將實(shí)現(xiàn)極地研究的更大發(fā)展。
天外有天,地外有地。上天、入地、登極、下海,是人類探索自然奧秘的極致挑戰(zhàn),是智慧和勇氣的體現(xiàn),也是一個國家綜合國力的直接反映。期待我們在極地科考中展現(xiàn)更大作為,為開辟地球更美好的未來、為人類創(chuàng)造更幸福的生活做出更大貢獻(xiàn)。
(作者為中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員)
版式設(shè)計:沈亦伶
推薦讀物
《南極尋夢》:孫立廣著;浙江教育出版社出版。
《親近地球之巔》:高登義著;民族出版社出版。
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