作者:刘嘉麒 来源:人民日报 发布时间:2023/3/14 8:39:24
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刘嘉麒:极地科考 造福人类

 

极地是生物的基因库和自然资源的储备地,是气候环境演变的航向标,也是科学的殿堂、创新的源泉。

我国是世界上为数不多的能够在极地独立开展科考工作并建立科考站、持续进行科学观测的国家之一,在国际极地事务中发挥着越来越重要的作用。

2014年11月18日,习近平主席考察正在执行第三十一次南极科考任务途中的中国“雪龙”号科考船时指出:“南极科学考察意义重大,是造福人类的崇高事业。”我国一直高度重视极地大洋科学考察工作,认识、保护和利用深海极地的能力不断增强。“发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国”写入党的二十大报告,是对极地科考事业新的指引和推动。

极地科考意义深远

人们通常把地球表面被66°34纬度线包围的部分称为极地或极圈。北极和南极是地球的极巅,它们遥相呼应,各据一方。冰天雪地是极地的特色,寒冷干燥是那里的常态。夏季极昼,阳光普照没有夜晚,给人以寂静,也带来入睡的艰难;冬季极夜,长夜难明见不到太阳,是另一番考验。尽管极地人迹罕至,那里的生态环境却别有洞天:企鹅在南极雪地疾走,白熊在北极冰水游泳,苍鹰在高峰之巅盘旋……神奇的世界,迷人的景象,令人心驰神往。

极地是地球上的一块净土,是生物的基因库和自然资源的储备地,也是气候环境演变的航向标,航天、航空、航海和人类生存等问题无不与极地密切相关,它把人类命运紧紧联系在一起。极地蕴藏着丰富的能源、矿产、淡水资源、生物资源和旅游资源。目前,人类已经在南极发现220多种矿产,包括煤、铁、铜、铅、锌、铝、金、银、石墨、金刚石和石油等。极地还是科学的殿堂、创新的源泉。许多全球性变化问题或可从极地找到线索和答案。温室效应、气候旋回、臭氧洞现象等重要发现,都得益于极地研究的开展。

今天,在全球变暖和人类活动强度急剧增加的背景下,极地生态环境正在经历前所未有的挑战。受大西洋暖流影响,北极气候环境比较适于生物生存,无论是在陆地还是海洋,都有多种多样的高等植物和动物;南极虽然是全球最冷、风最猛烈的地方,几乎没有高等植物,但海洋生物非常丰富,是企鹅的王国、海豹的乐园。然而自上世纪50年代至今,两极冰盖的快速融化对野生动物自然栖息地产生很大影响。如果气候变化速率超过野生动物适应新气候条件或迁徙的速率,物种将面临灭绝。冰盖的快速消融不仅给野生动植物带来威胁,还会造成全球气候改变,给人类带来严峻挑战。此外,微塑料在两极冰雪中的发现,意味着人类活动已经对两极地区生态环境产生了深刻影响。相比大型塑料,粒径小于5毫米的微塑料不易清理,危害海洋生物安全,需要几百年时间才能降解。随着全球人口超过80亿大关,人类活动对两极地区的影响必然越来越大,极地科学考察研究的重要性尤为凸显。

中国极地科考取得显著进展

极地有如一个天然实验室,极地考察能力体现着一个国家的科研实力;持续深入地开展极地科考,离不开强大的国力支撑。我国是世界上为数不多的能够在极地独立开展科考工作并建立科考站、持续进行科学观测的国家之一,在国际极地事务中发挥着越来越重要的作用。

从1984年国务院批准组成我国首次南极考察队至今,中国南极科学考察队已39次赴南极执行科学考察任务。我国相继在南极建成了长城站、中山站、昆仑站和泰山站。其中,昆仑站建在南极内陆冰盖最高点冰穹A附近,海拔4087米,是目前南极海拔最高的考察站。今年,还将在西南极罗斯海恩克斯堡岛建立新的考察站。届时,中国南极科考站数量将在建立科考站的31个国家中位居第五。与此同时,我国对北极的考察也在持续推进。2004年,我国第一个北极考察站黄河站在斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松建成;2018年,在冰岛建成中国—冰岛联合极光观测台(后更名为中冰北极科学考察站)。截至2022年底,我国极地考察船已在北极东北航道通行56个航次。

在这个过程中,我们建立起日趋完善的极地立体监测体系。在海上,我们有“向阳红”号、“极地”号、“雪龙”号、“雪龙2”号考察船。2019年,“雪龙2”号和“雪龙”号共同执行南极科考任务,首次实现“双龙探极”;2021年,我国首次利用自主水下机器人“探索4500”在北极高纬度地区成功开展近海底科考,获取了宝贵的数据资料,为北极环境保护提供有力科学支撑。在空中,2015年中国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”在南极成功试飞,从此加入极地科考队伍中来。

目前,我国极地科考调查了南北极陆地和海洋的生态环境和气候演变,研究了南北极地质背景,绘制了南极内部陆地第一张地形图,在一定程度上掌握了南北极拥有的能源和资源信息。在一次南极科考中,我们发现在这个冰雪世界里依然有十分活跃的火山活动。我国长城站所在的南设得兰群岛,由乔治王岛、纳尔逊岛等岛屿和岛礁组成。我们科考后发现其中的一个岛实际上是一个巨大的火山,岛上的辽阔港湾就是火山口,火山口附近有着丰富的温泉资源,其火山岩形成于晚侏罗纪,结束于古近纪。截至2016年,我国在南极收集的陨石达12665块,拥有量居世界第三位,对研究地球及其他天体的形成演化具有重要价值。这些来自两极科考的研究成果除了本身的科研意义外,还为我国社会发展、维护海洋权益等提供了科学依据。

与此同时,国际上对极地的研究也在不断推进。比如,有的国家已在南极和北极都获取了深度3000米以上的冰芯用于气候变化研究,建立起比较成熟的研究方法。2022年,我国也成功在青藏高原不同海拔高度同时段获取冰芯样品,以期破解气候环境变化的密码。瞩目未来,相信随着国家科技事业持续发展,通过加强专业人才培养、加快学科建设等途径,我们必将实现极地研究的更大发展。

天外有天,地外有地。上天、入地、登极、下海,是人类探索自然奥秘的极致挑战,是智慧和勇气的体现,也是一个国家综合国力的直接反映。期待我们在极地科考中展现更大作为,为开辟地球更美好的未来、为人类创造更幸福的生活做出更大贡献。

(作者为中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员)

 
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