中國第15次北冰洋科學考察近日圓滿收官,本次科考由“雪龍2”號、“深海一號”、“極地”號和“探索三號”四艘科考船共同實施,是我國開展北極科考以來規模最大的一次行動。考察隊不僅完成了多學科綜合科考任務,還首次實現了載人深潛器在北極冰區的協同作業,為深入理解北極環境變化提供了重要科學依據。
此次科考中,四艘科考船各展所長,形成了強大的協同效應。“雪龍2”號作為全球首艘具備艏艉雙向破冰能力的極地科考船,在1.5米厚的冰層中開辟了安全航道;“深海一號”搭載的“蛟龍”號載人潛水器,在“雪龍2”號的破冰引導下,成功完成10余次北極冰區載人深潛;“極地”號可同步開展多學科綜合科考,而“探索三號”作為全球首艘具備破冰能力的載人深潛作業母船,搭載“奮斗者”號實現了全海深、全海域的載人深潛作業。這種多船聯動模式,標志著我國極地科考能力實現了質的飛躍。
在北極冰區,載人深潛器的表現尤為亮眼。“蛟龍”號通過極區適應性改造,加裝了多波束浮冰探測系統和二次拋載裝置,顯著提升了在極地環境下的作業能力。考察期間,“蛟龍”號與“奮斗者”號首次在北極實現水下聯合作業,完成了雙潛器定位搜索、標志物互換等創新任務,開創了我國雙潛器冰下協同作業的新模式。同時,“奮斗者”號在中央海盆區域進行了40多次下潛,獲取了大量珍貴的生物樣品和影像資料。
北極的冰下世界遠比想象中生機勃勃。通過載人潛水器、ROV和Lander等設備的聯合調查,科學家們發現北冰洋底棲生物呈現出密度大、個體小、多樣性高的特點。初步統計顯示,底拖作業獲取的樣品涵蓋6個門類、5000多個個體,其中海星、雪蟹、海鰓等是優勢物種。在陸架-陸坡-深海剖面上,生物群落結構隨水深變化顯著,深海盆地還發現了巨型透明科爾加海參的高密度帶。中層生物調查則揭示了燈籠魚等物種的豐富分布。
先進裝備的應用為科考帶來了諸多新發現。在楚科奇海陸坡區的一次CTD采水作業中,熒光探頭記錄到葉綠素值飆升至200毫克每立方米,創下我國北極科考歷史新高。這一異常峰值可能與“海雪”形成機制密切相關,為研究北極生物碳泵提供了關鍵線索。通過多套Lander的布放和多種取樣作業,考察隊獲取了“冰邊緣區”多要素、多層次的調查數據,有效評估了海冰消退對底棲食物網的影響。
北極海冰的加速消融成為本次科考的重要發現。與15年前相比,高緯度地區的水塘數量明顯增多,一年冰比例上升而多年冰比例下降,“冰邊緣區”的范圍和數量顯著擴大。監測數據顯示,北極夏季海冰覆蓋面積持續縮小,2007年至2024年間連續18年的9月海冰面積均處于歷史低位,2012年更是創下334萬平方公里的最低紀錄。科學家預測,北冰洋最早可能在本世紀中葉前后出現夏季無冰現象。
海冰的減少正在重塑北冰洋的生態系統。暖水性物種的北擴改變了原有的生物分布格局,底棲生物的密度、多樣性和個體體型在空間上呈現出顯著差異。中層生物樣品中燈籠魚的豐富分布,進一步印證了這一變化。與此同時,北極漁業發展也面臨新機遇,公海海域逐步變為季節性冰封水域,大片開闊水域成為適航和潛在適漁區域。今年9月,中歐北極集裝箱快航航線首艘貨船成功穿越東北航道,展現了這一航線的時效優勢。
面對北極環境的快速變化,我國科考隊持續加強對海-冰-氣相互作用的研究,促進國際合作應對氣候變化。通過歷次科考積累的數據和樣品,科學家們正深入揭示北極生態系統對氣候變化的響應機制,為保護和利用北極提供科學支撐。此次四船聯動科考的成功實施,不僅提升了我國在極地領域的國際影響力,也為全球應對氣候變化貢獻了中國智慧。











