雪龙2号正在破冰，图中正是船头。 （上海交大供图）

突破南极科考的“季节禁区”，上海交通大学海洋学院师生顺利完成了在南极地区秋季罗斯海-20℃至-28℃的极寒环境下的20天连续科考，近日凯旋。

这是自然资源部中国第41次南极考察罗斯海联合航次，也是国际上首次以南极边缘海秋季生态系统为研究对象的跨国联合科考行动。这一航次项目由上海交大海洋学院和中国极地研究中心联合发起、推动。

极地中心研究员、上海交大海洋学院双聘教师何剑锋为本航次首席科学家，上海交大海洋学院院长周朦为首席科学家顾问。“此次科考不仅让我们对南极秋季生态系统有了新的了解，也为未来的南极冬季科考提前探路。”周朦说。

突破季节禁区，挑战“不可能完成的任务”

长久以来，传统南极科考多在夏季开展。受极寒气候与复杂海况的双重制约，夏季以外的南极科考被视作“不可能完成的任务”。也正因此，南极秋季观测数据极度匮乏，导致人类对该时段的自然过程研究不足、认知有限。

周朦在过去20多年中已去过14次南极、10次北极。他介绍，环境监测显示，冬季的南极海域，90%的生物消失了，但在春夏季，海域又重新充满活力。

那么，南极秋冬季暗生态系统中，驱动海洋生物圈的有机质和能量究竟从何而来？结冰、深对流和混合等过程又是如何影响海洋生物输运及垂直碳通量的？冬季的何种过程决定了浮游生物种群结构，进而影响次年春季的生产力？

要解答这些问题，罗斯海的科考地位举足轻重。它是全球南极边缘海研究的热点区域，也是全球大洋底层水——南极底层水的重要生成地，对全球热盐环流和气候影响重大。同时，它还是南大洋生物生产力最高的区域之一，拥有丰富的生物资源，这些因素使罗斯海成为深海有机碳埋藏的热点区域，理解其生态系统的运行至关重要。

但是，要发起南极的秋冬季航次，意味着要冒极端低温、大风和海冰密集度高的巨大挑战，这对科考船的保障能力和科考队员的抗逆能力而言，都是前所未有的考验。

协同作战，打造极地研究全学科团队

为保证科考顺利开展，必须有一支具备多学科协同作战能力的科考队。为此，周朦牵头上海交大海洋学院组建了一支覆盖海洋生态、物理海洋、生物地球化学等领域的全学科团队。成员中，既有深耕罗斯海研究十余年的资深学者，也有首次踏足极地的青年科研人员。

经过一年多准备，团队凝练了一批科学问题，通过国际会议向全球科学家发出邀请，并根据国内研究的情况，最终形成了一支汇聚中国、美国、英国、澳大利亚、新西兰、挪威、韩国、马来西亚、泰国等9国50名科学家的科考队，其中上海交大海洋学院师生10人。

然而，对所有队员来说，航次有个最大的挑战：在冰区作业时要面对极端低温，很多设备使用会遇到问题。比如，采水瓶的释放器多次出现结冰或冻结的现象，导致仪器正常工作受阻；进入冰区没多久，实验室的下水管路也被冻住；中层渔网回收时因为冰块太多而严重损坏等等。

秋冬季的“魔鬼西风带”更是令人闻风丧胆。但重重阻碍并没有难倒大家，从船长水手到科学家，团队成员集思广益，克服低温、强风等极端条件，成功完成浮游生物群落结构分析、碳通量监测、海冰-海洋-大气相互作用观测等任务，并与多国科学家共享数据、协同攻关。

带着样品返航，也带回了更深的责任感

在这个航次中，上海交大海洋学院的老师们及国外合作者获得了一些重要的科学发现。

比如，调查揭示了在秋冬季，冰间湖强烈的结冰过程所驱动的海洋深对流活动对海水物理性质、生物分布和越冬过程的影响。

调查还发现，冰间湖中的营养盐浓度与其他海域差异显著，浮游动物在全水深中丰富的分布，揭示了航次到达前曾经发生过的活跃生物过程。这些都显示出罗斯海冰间湖海域特殊的生态过程，为全面认知南极边缘海的生物地球化学循环提供了重要观测结果。

在此次为期40多天的科考中，上海交大博士生隋维康第一次真正体会到“极地”两个字的分量，第一次对科研和科考有了更深刻的感悟：科学不仅是实验室里的公式和图表，更是风雪中一锹一锹挖出来的、靠双手和意志完成的探索。“当我们带着一瓶瓶海水样品、一份份沉积物返航，其实也是带回了更深的责任感。”

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