新华社雪龙1月5日电(记者荣启涵)中国第33届南极科研队大洋队正在南极半岛进行全学科海洋环境综合调查。本次科研计划在12天内完成42个关键站点的调查。自1984年首次南极科学考试以来,南极半岛水域一直是中国南极科学考试的重点研究。大洋队科学考试成员专注于哪些研究?你想得到什么样本和数据?新华社记者带您走近南洋科学考试作业现场,听取科学考试成员的介绍。
南大洋温室气体的物理泵
作业路线完成了西风带地区两个重要的海域段调查30°至南纬60°南海之间,西风常年盛行,被称为咆哮西风带。这里的风速很高,高风速是强海交换的重要动力。
第33届南极科学研究小组成员、国家海洋局第三海洋研究所副研究员詹立阳表示,由于特殊的水文结构,南洋有一些重要的深水和表面水下沉区域,形成了二氧化碳的物理泵。一方面,由于低温海水可以溶解更多的气体,南洋作为地球上最大的冷水源,大量吸收的二氧化碳不断被下沉水带入深水;另一方面,下沉水团的存在意味着一些深水涌入表面水体,释放到大气中。
幸运的是,南洋对二氧化碳的吸收量远远高于释放量。研究表明,南洋每年吸收的二氧化碳量约为全球海洋吸收的三分之一。
南大洋碳通量考察生物泵
南洋约占全球海洋面积的20%,不仅是全球生命支持系统的重要组成部分,更重要的是,它在全球生物化学循环中起着不可替代的作用,特别是碳循环。
第33届南极研究小组成员、国家海洋局第二海洋研究所助理研究员张海峰表示,除了物理泵,南洋还有一个强大的二氧化碳调节器——生物泵。
就像陆地上的森林和草原一样,上海水体中有由大量浮游植物组成的草原。它们通过光合作用吸收溶解在海水中的无机碳,并以有机碳的形式固定在自己体内。在大鱼吃小鱼,小鱼吃虾的食物网中,大大小小的海洋动植物通过摄食、排便、死亡等生命活动,形成大量颗粒状有机碳沉降到海底,最终将碳埋在海底沉积物中。在此过程中,随着上水体中溶解无机碳含量的降低,大气中的二氧化碳将不断补充到海水中,从而实现海洋对大气中二氧化碳的吸收,从而影响气候系统的变化。因此,更准确地估计海洋中有机碳沉降到海底的通量是海洋生物地球化学循环研究的关键环节之一。
南极磷虾小大学问
在雪龙号后甲板上,研究小组成员正在固定刚刚用生物拖网收集的磷虾样本。由于南极磷虾本身的溶解酶活性很强,因此必须根据研究目的立即添加储存液或放入超低温冰箱。
南极及其邻近海域具有非常独特的地理和气候环境,南极磷虾是栖息在这种环境下并发展成为迄今地球上发现生物量最大的单一物种。它不仅是南大洋生态系统中的重要物种,也是连接自养生物和肉食性动物的关键纽带,以硅藻为主要饵料,同时也是企鹅、鲸、海豹等动物的主要食物来源。
南极磷虾的生物资源和环境调查引起了南极研究人员的广泛关注。据团队专家介绍,其主要研究对象包括南极磷虾和共附生微生物,包括生物评价、时空分布和海洋环境、生史、食物摄入、功能基因和活性物质挖掘。通过多年的持续观察,研究人员分析了南极磷虾生物量、时空分布和海洋环境的相关性,解释了南极磷虾的生长发育特点和生态适应机制,并从食物链的角度分析了南极磷虾对南洋生态系统的影响。
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