海水取樣、病毒研究、潛標布放……中國第40次南極考察干了哪些工作?
阿蒙森海屬于西南極洲的邊緣海,是南極周邊海域增暖最為顯著的區(qū)域,也是環(huán)南極冰架消退最為顯著的區(qū)域之一。中國第40次南極考察隊正搭乘“雪龍2”號在該海域進行科考,考察隊員們在多個站位開展海洋水體監(jiān)測取樣作業(yè)。
中國第40次南極考察開展海水取樣作業(yè)
海洋水體監(jiān)測取樣作業(yè),會用到一個關(guān)鍵的裝備——溫鹽深剖面儀(CTD)。它的傳感器可以實時測量海水的溫度、鹽度、深度等基本指標,同時它攜帶的24個采水瓶也可以通過指令采集不同深度的水樣,供科學(xué)家們開展進一步研究。
經(jīng)過4個多小時的作業(yè),月池車間配備的伸縮折臂吊順利將CTD從海水中回收。
中國第40次南極考察隊隊員 王杭州:1500米采、1000米采、500米采,包括葉綠色最大層,科學(xué)家事先告訴操作人員,操作人員會在這個層位來觸發(fā),觸發(fā)的時候采水瓶就可以關(guān)閉,就把水封到里面去了。
考察隊員告訴記者,采集的海水樣品,被用于滿足不同考察項目的研究需求。做生物研究的隊員會分析樣品中肉眼不可見的微小浮游生物,而做化學(xué)研究的隊員會在水樣中加入試劑,分析其中的有機物和無機物含量。
來自中國海洋大學(xué)海洋病毒實驗室的王華龍,已經(jīng)從事極地海洋病毒的研究近10年。在本航次的考察中,他的任務(wù)就是研究南極海水中的病毒在維持生態(tài)系統(tǒng)平衡中的作用。
中國第40次南極考察隊隊員 王華龍:我們在南極進行海洋病毒的收集工作也是很有挑戰(zhàn)的。首先我們會通過多次取樣,收集150升的海水。通過10個小時的過濾、濃縮,我們會將其收集到一個只有50毫升的小管里面,最后帶回(國內(nèi))實驗室,進行海洋病毒的后續(xù)研究工作。
海洋病毒:海洋中容易被忽視的“重要角色”
在南極考察中,有些研究項目可能出乎大家的意料,比如對南極海洋病毒進行研究。研究海洋病毒的目的是什么,研究又是怎么開展的呢?
記者在中國第40次南極考察隊隊員王華龍參加考察之前對他進行了專訪。王華龍表示,海洋里生存有不少致病菌,這些致病菌會導(dǎo)致一些海洋魚類或者浮游動植物大面積死亡。每當(dāng)這時,有益病毒就會挺身而出,去戰(zhàn)勝致病菌,從而使海洋系統(tǒng)保持一個均衡的狀態(tài),而不至于導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)崩潰。那么研究者如何從海水中找到這些病毒呢?
中國第40次南極考察隊隊員 中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院環(huán)境生態(tài)學(xué)系副教授 王華龍:首先通過大的濾膜,比如200微米孔徑的,先過濾一遍,過濾到那些肉眼可見的生物類群,然后再過3微米的濾膜和0.22微米的濾膜,我們就得到了沒有任何細菌的無菌水。但是其實這里面有著非常豐富的病毒。
盡管病毒是最小的生命單元,比肉眼看不到的細菌還要小。但海洋中的病毒總量卻讓人吃驚,它們的總重量相當(dāng)于7500萬頭鯨魚的體重??蒲泄ぷ髡哐芯康倪@些肉眼看不見的病毒究竟有什么作用呢?
中國第40次南極考察隊隊員 中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院環(huán)境生態(tài)學(xué)系副教授 王華龍:通過分解藻類、魚類,它們死亡之后的那些物質(zhì),進一步循環(huán),來促進微生物藻類的再生,維持整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。同時還可以通過海洋中的固定分解代謝,將大氣中的二氧化碳輸入海洋里面,并沉積到海底,在這個過程中發(fā)揮了非常重要的作用。這個過程可以每年固定超過3000兆噸的碳,為維護減少全球變暖和海洋酸化的影響,作出了非常重要的貢獻。
我國在極地建立潛標群 系統(tǒng)觀測海洋生物
對于極地海洋的研究,科學(xué)家們有各種先進的方法和儀器。前幾天,我國科學(xué)家首次在南極布放了一套生態(tài)潛標,并將在一年后將其回收。生態(tài)潛標主要觀測什么?為什么要在大洋放一年呢?
中國極地研究中心研究員 何劍鋒:我們在進行海洋調(diào)查的時候,基本上是船到一個點,定點進行考察,然后到下一個點,所以收集到的數(shù)據(jù)都是瞬時的。打個比方,有一群魚,正好調(diào)查的時候,魚可能游過去了,最后的記錄它就變成是沒有,但實際上它是有的。
布放潛標,最大的好處就是定點和長周期的觀測。一般布放一年,持續(xù)進行數(shù)據(jù)采集,就能得到全年的觀測數(shù)據(jù)。潛標根據(jù)其功能可分為多個類型,最常見的是水文潛標,它可以對海洋不同層位的溫度、鹽度、海流的流速流向等進行觀測。第二類是生化潛標,主要用于收集海水中沉降的顆粒物,用于研究碳由上層海洋向深層的輸運。我國此前在南北極都有這兩種潛標的布放。此外,還有觀測魚、蝦等海洋生物的生態(tài)潛標。前不久,中國第40次南極考察隊就布放了首個生態(tài)潛標。
中國極地研究中心研究員 何劍鋒:我們現(xiàn)在就是用第一套試驗樣機,后續(xù)的海區(qū)里面,會有3到4套組成一個群,這樣對于布放里面的區(qū)域,就能有比較全面和系統(tǒng)的觀測。
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