南極大洋科考關注些什麼：「小個頭大學問」的南極磷蝦

　　新華社「雪龍」號1月5日電（記者榮啟涵）中國第33次南極科考隊大洋隊正在南極半島海域進行全學科海洋環境綜合考察，此次科考計劃12天完成42個重點站位的考察作業。自1984年首次南極科考以來，南極半島海域都是我國南極科考的研究重點。大洋隊科考隊員都在專註於哪些研究？想要獲得哪些樣本和數據？新華社記者帶你走近南大洋上科考作業現場，聽聽科考隊員們的介紹。

　　南大洋中溫室氣體的「物理泵」

　　此次作業航線中完成了西風帶區域內兩條重要的海域斷面考察。在南緯30°至南緯60°之間的南大洋海面，常年西風盛行，風急浪高，被稱為「咆哮西風帶」。這裡的風速很高，而高風速是強烈海氣交換的一個重要動力。

　　第33次南極科考隊隊員、國家海洋局第三海洋研究所副研究員詹力揚介紹說，由於特殊的水文結構，南大洋存在一些重要的深層海水上涌及表層海水下沉的區域，形成了一個二氧化碳的「物理泵」。一方面，由於溫度低的海水能夠溶解更多氣體，而南大洋作為地球上最大的冷水團源地，大量吸收的二氧化碳被下沉水團源源不斷帶入深層水體中；另一方面，下沉水團的存在意味著還有一部分深層海水會上涌，上涌的海水又將深層水體中的二氧化碳不斷帶到表層水體，並向大氣中釋放。

　　幸運的是，南大洋對二氧化碳的吸收量遠遠高於釋放量。研究顯示，南大洋每年吸收的二氧化碳量為全球海洋吸收二氧化碳量的約三分之一。

　　「生物泵」與南大洋碳通量考察

　　佔全球大洋面積20%左右的南大洋不僅是全球生命支持系統的重要組成部分，更重要的是，它在全球生物參與地球的化學循環尤其是碳循環中具有其他地區不可替代的作用。

　　第33次南極科考隊隊員、國家海洋局第二海洋研究所助理研究員張海峰說，除了「物理泵」，南大洋還存在一個強有力的二氧化碳調節器——「生物泵」。

　　就像陸地上的森林、草原一樣，海洋上部水體中存在由數量龐大的浮游植物組成的「草原」，它們通過光合作用吸收溶解在海水中的無機碳，將其以有機碳形式固定在自己體內，並在「大魚吃小魚、小魚吃蝦米」的食物網中，通過大大小小海洋動植物的攝食、排便、死亡等生命活動，形成大量的顆粒態有機碳向海底沉降，最終將碳埋藏在海底沉積物中。在這一過程中，隨著上部水體中溶解無機碳含量的降低，大氣中的二氧化碳會源源不斷地補充到海水中，從而實現海洋對大氣二氧化碳的吸收，進而影響到氣候系統的變化。因此，更精確地估算海洋中有機碳向海底沉降的通量，是開展海洋生物地球化學循環研究的關鍵環節之一。

　　「小個頭大學問」的南極磷蝦

　　在「雪龍」號後甲板，科考隊員正在對剛剛用生物拖網採集的磷蝦樣本進行固定處理。由於南極磷蝦自身的溶解酶活性很強，對采上來的樣本必須馬上添加保存液或放入超低溫冰箱，根據研究目的進行樣品保存。

　　南極及其鄰近海域具有非常獨特的地理和氣候環境，南極磷蝦是棲息在這種環境下並發展成為迄今地球上發現生物量最大的單一物種。它不僅是南大洋生態系統中的重要物種，也是連接自養生物和肉食性動物的關鍵紐帶，以硅藻為主要餌料，同時也是企鵝、鯨、海豹等動物的主要食物來源。

　　南極磷蝦生物資源與環境調查一直備受南極研究者關注。據隨隊專家介紹，他們的主要研究對象包括南極磷蝦及共附生微生物，研究內容涉及生物量評估、時空分布與海洋環境、生活史、攝食、功能基因和活性物質挖掘等。通過多年的持續觀測，科研人員分析了南極磷蝦生物量變化、時空分布變化與海洋環境的相關性，通過基礎生物學研究，解讀南極磷蝦生長發育特徵、生態適應機制，從食物鏈的角度分析南極磷蝦對南大洋生態系統的影響。

　　全球範圍內南極磷蝦漁業始於20世紀60年代，歷史最高年產量達到52.8萬噸，近年來參與南極磷蝦商業開發的國家逐漸增多，而如何科學地制定南極磷蝦資源養護政策、避免人類活動對南極生態系統造成負面影響，需要更多關於南極磷蝦準確生物量及其生態適應機制等研究作為支撐。