專家視野
秦大河:將南極活動(dòng)保持在盡可能低的程度
中國南極中山站附近的冰山群。 孫波攝/光明圖片
中國“雪龍?zhí)枴笨瓶即诹_斯海。孫波攝/光明圖片
中國南極長(zhǎng)城站全貌。孫波攝/光明圖片
編者按
日前,第40屆南極條約協(xié)商會(huì)議“我們的南極:保護(hù)與利用”特別會(huì)議在中國舉行,為各方非正式交流南極治理中的重大問題提供了平臺(tái)。中國是南極條約體系的堅(jiān)定維護(hù)者,一直致力于維護(hù)南極的和平利用。作為中國徒步橫穿南極大陸的第一人,中國科學(xué)院院士秦大河多次到南極進(jìn)行科學(xué)考察,他也應(yīng)邀參加了第40屆南極條約協(xié)商會(huì)議并做報(bào)告,本期請(qǐng)他來談?wù)勀蠘O的科學(xué)考察。
南極地區(qū)是一座天然實(shí)驗(yàn)室
南極地區(qū)包括南極大陸、周圍島嶼以及南極輻合帶以南的海域(南大洋)。南極大陸面積約1400萬平方千米,約占全球陸地面積的10%。通常所說的“南極”廣義上指南極地區(qū),狹義上則僅指南極大陸。
南極冰蓋是由降雪不斷堆積形成的,是地球表面最大的冰川和淡水資源,冰蓋上許多地點(diǎn)冰體厚度超過4000米,平均厚度約2450米,冰儲(chǔ)量占全球冰川的90%,占全球淡水總量的70%左右。據(jù)估算,南極冰蓋全部融化將使全球海平面上升約60米。南極冰蓋底部地形復(fù)雜,有河流、湖泊,我們對(duì)其動(dòng)態(tài)、水質(zhì)、水生生物知之甚少,水體對(duì)冰蓋流動(dòng)的影響也不清楚;約占南極冰蓋面積10%的冰體流動(dòng)到海洋,形成漂浮的冰架,冰架斷裂形成冰山。每年南極海冰的范圍在300萬平方千米到1800萬平方千米之間波動(dòng)。冰蓋、冰架、冰山、海冰組成的南極冰凍圈,其資源、環(huán)境和氣候效應(yīng)極為重大!
南大洋不僅僅是捕魚和捕撈磷蝦的場(chǎng)所,而且是地球系統(tǒng)中的重要一環(huán)。南大洋連接全球海洋,其冷水驅(qū)動(dòng)了全球大洋環(huán)流系統(tǒng),將大氣中的熱量和二氧化碳輸送到深海,調(diào)節(jié)和改變?nèi)驓夂?。同時(shí),表層海水溶解人類排放的二氧化碳,使南大洋表層海水酸化,影響著南大洋生態(tài)系統(tǒng)。
揭示南極洲的地質(zhì)歷史,需要了解南極大陸地殼和地幔的結(jié)構(gòu)及其如何影響這塊超級(jí)大陸的形成和漂移;研究表明,南極洲的生命進(jìn)化、延續(xù)和多樣性研究有了一些新認(rèn)識(shí);干燥、低溫和穩(wěn)定的大氣層使南極成為天文學(xué)家觀測(cè)空間和宇宙最理想的地點(diǎn);此外,南極冰下湖泊可以模擬木星及其衛(wèi)星的自然條件,已經(jīng)收集到的隕石則提供了太陽系形成、演化的重要信息;有些冰下湖可能自千萬年前形成后一直封閉在巨厚冰層之下,其蘊(yùn)藏的生物信息有著極為重要的生命科學(xué)價(jià)值。
所以,南極地區(qū)是一座天然實(shí)驗(yàn)室,是科學(xué)研究的圣地,許多未解之謎有待探索。
中國實(shí)踐了南極條約,一直在和平利用南極
1959年12月1日簽署的南極條約,是南極考察歷史和國際南極事務(wù)中的一個(gè)里程碑事件。南極條約涉及南極復(fù)合帶以南的所有地區(qū),面積達(dá)6500多萬平方公里,包括了海洋、海冰、島嶼、陸地和冰蓋,以及大氣圈和高層大氣。南極條約規(guī)定,南極洲僅用于和平目的,促進(jìn)南極地區(qū)科學(xué)考察自由,促進(jìn)國際合作科學(xué)考察。目前,有四十多個(gè)國家簽署了該條約。
中國的南極考察始于1984年,在國家南極考察委員會(huì)武衡主任領(lǐng)導(dǎo)下,中國開始派遣南極考察隊(duì),之后有了“極地號(hào)”南極運(yùn)輸船,成立了研究機(jī)構(gòu),開展南極科考和研究。1985年10月7日,中國成為南極條約協(xié)商國成員。
1984年中國在南極洲喬治王島建成長(zhǎng)城站后,又建成了中山站、昆侖站和泰山站等4個(gè)南極科學(xué)考察站,并有極地破冰船“雪龍?zhí)枴睋?dān)負(fù)運(yùn)輸重任。今年1月8日,中國首架極地固定翼飛機(jī)“雪鷹601”成功降落在南極冰蓋之巔冰穹A。迄今,中國已連續(xù)派出了33次南極科學(xué)考察隊(duì)。加上衛(wèi)星遙感和信息系統(tǒng)的支撐,中國南極科學(xué)考察進(jìn)入了“空天陸?!绷Ⅲw化協(xié)同考察的新時(shí)代。
這個(gè)過程中國人走了33年,是成功實(shí)踐南極條約“促進(jìn)國際合作科學(xué)考察”精神的碩果,中國一直在和平利用南極。
南極的科學(xué)研究需要增強(qiáng)國際合作
目前,全球正在發(fā)生變化,南極冰蓋消融加快、海冰退縮、冰架崩潰、洋流變化、漁業(yè)資源銳減,臭氧層恢復(fù),等等,對(duì)全球能量平衡、大氣環(huán)流、水循環(huán)、大洋環(huán)流、海平面變化和南大洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性,人類社會(huì)發(fā)展等,都有很大影響。
南極研究關(guān)系到全球、全人類福祉,研究工作需要在南極條約框架下協(xié)同行動(dòng)。這就要求人類要保護(hù)好南極自然環(huán)境,使之不受人類活動(dòng)的污染,讓科學(xué)家自由地利用南極這個(gè)平臺(tái),探索大自然的未解之謎。
要完成這些任務(wù),需要增強(qiáng)南極研究的國際合作,加強(qiáng)各國之間的溝通;需要穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持、穩(wěn)定的科學(xué)家和工程師隊(duì)伍以及新技術(shù)的應(yīng)用;需要加強(qiáng)對(duì)南極地區(qū)的保護(hù)和利用。為此,提出以下三點(diǎn)建議:
堅(jiān)持南極條約體系。南極洲僅用于和平目的,促進(jìn)在南極洲地區(qū)進(jìn)行科學(xué)考察的自由,促進(jìn)科學(xué)考察中的國際合作和交流。
將在南極的活動(dòng)保持在盡可能低的程度,以利于環(huán)境保護(hù)和科學(xué)研究。如南極觀光旅游還在發(fā)展,為保護(hù)南極環(huán)境,建議通過國際協(xié)商,采取“設(shè)立上限、建保護(hù)區(qū)、規(guī)定路線、規(guī)范行為”等方式加以約束。為保護(hù)南大洋生態(tài)系統(tǒng),對(duì)生物捕撈等活動(dòng),應(yīng)有制約機(jī)制。又比如,隨著對(duì)南極冰蓋冰下科學(xué)的好奇心增大,國際科學(xué)界應(yīng)采取聯(lián)合攻關(guān)、探測(cè)和取樣,防止冰下水環(huán)境遭遇污染的風(fēng)險(xiǎn)。
加大南極科學(xué)和環(huán)保的科普宣傳和教育,將氣候變化、南極研究和對(duì)人類社會(huì)的影響聯(lián)系起來,喚起人們“熱愛南極、保護(hù)地球”的熱情。
(作者:秦大河)