雪龙闯北极-第14章

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二氧化碳取样等多学科、多项目的综合考察，取得了大批宝贵的海洋数据，是有史
以来我国首次在该海区进行的综合型海洋考察。

　　　　白令海是环太平洋的重要边缘海之一，是北冰洋的东方门户，是连接北冰洋与
太平洋的纽带。大洋中的大部分物质是通过边缘海输送进去的，而且每个边缘海都
有自己相对独立的系统，因此研究和考察边缘海，可以与中国近海的资料加以对比，
更好的掌握其规律。环太平洋的边缘海有南中国海、东中国海、日本海、鄂霍次克
海、白令海和苏禄海。除了白令海之外，其它连续海已基本上没有公海。

　　　　本次白令海考察涉及两个考察目标。

　　　　首先是考察白令海公海部分的资源状况，从海洋学和捕捞学两个角度研究白令
海的环境背景、生物资源总量、生物生产力、海洋生物链结构、海洋可捕资源等重
要资源问题。通过水文考察和同位素示踪考察可以了解形成白令海渔业资源的动力
学背景；　通过地质调查获取的数据，可以恢复1万年以来的沉积记录，了解白令海
生态环境与气候环境的演化过程；通过研究营养盐、溶解氧、颗粒有机碳、溶解有
机碳、浮游植物、浮游动物、鱼类等各个层次的资源要素全面研究白令海的生物资
源现状和可持续发展能力。

　　　　这些考察的圆满完成将大大丰富我国对白令海资源状况的了解。1993年，中国
曾对白令海进行过单纯的渔业资源调查，只涉及鱼群的种类、数量、分布等。其他
国家对白令海早已进行过系统了解：苏联60年代的区域海洋学专著就对白令海有过
系统描述，青岛海大编写教科书时也采用了美国1994年的“最新”资料。但外国资
料只公布海洋的一般参数，对涉及重要资料部分则是保密的；另外，他们公布的数
据也不是最新的。青岛海洋大学的高郭平老师说，这次考察的资料将改写我们的教
科书。

　　　　考察针对的另一个目标是研究北冰洋与太平洋的水交换问题。两大洋的水交换
不仅仅是白令海峡的动力学问题，而且是对两大洋都有显著影响的重要海洋过程，
突出表现在白令海和楚科奇海的环境状况的形成与变化。探讨水交换对白令海水水
团与环流的影响，对两大洋水交换及其环境效应给出定量的和可靠的估计。这对于
研究全球气候变化和对中国气候的影响都将提供重要依据。

　　　　这次考察是一次设计科学、考察项目全面的综合性海洋考察，这次考察表明我
国海洋科学研究水平和能力的提高，是继我国南大洋考察、赤道海区考察、中太平
洋资源考察、西太平洋环流考察之后的又一次远海考察，是我国改革开放、走向世
界的重要标志，对我国在21世纪海洋科学的发展将产生深远的影响。

　　　　白令海海洋考察的主要工作如下：

　　　　⒈物理海洋学：完成42个温盐探测站作业，进行了31个水深超过2000米的深水
站作业，探测最大深度3750米，采水成功率99％，获取温盐深资料50Mb，同时采集
记录了多普勒声学剖面测量数据300Mb；　完成了走航表层温度和红外测温1600组连
续观测的数据，为研究白令海陆架水团、结构和形成机制和白令海海洋环境变化提
供可靠的数据。

　　　　⒉化学海洋学和生物地球化学：　获取了42个站位的碳循环采样548个，大气气
溶胶走航采样，总量样品为22，分层样品为42克，测定溶解氧、二氧化碳通量和营
养盐数据1818个，　二氧化碳和水团同位素示踪水样采集326个，取得溶解有机碳、
颗粒有机碳样品190个，　重金属水样16克，用于了解白令海海区碳的生物地球化学
特征，研究其海气交换在全球气候变化中的作用。共有测定叶绿素和初级生产力样
品495个；获取碳14样品78个，氮15法测新生产力35个，氚细菌样品9个，能够准确
评价白令海初级生产力、新生产力和细菌生产力的水平，阐明生物生产力的分布特
征及其调控机制；　氘、氧18样品282份，利用镭226、镭228（样品20个）的分布计
算水体的水平涡动扩散速率，区分研究海域不同流系的边界。总有机碳、总石油烃、
难降难解样品90个，为研究白令海有机地球化学的背景和人为污染程度及影响提供
了基础数据。

　　　　⒊海洋生物学、渔业资源：进行了浮游动物垂直拖网80次，浮游生物垂直拖网
154次，　微型浮游动物拖网44次，进行了32小时的连续站生物分层拖网观测，并进
行了浮游生物采集和浮游动物关键种生物生长过程现场试验研究，获得浮游生物量
样品19个，桡足类肠道色素分析样品13个，微型浮游动物样品44个，进行了浮游动
物现场活体培养试验2次，获得桡足类产卵率实验1次，微型浮游动物对浮游植物及
初级生产力摄食压力数据5个，　表层叶绿素走航采样19个，为进一步研究白令海浮
游动物关键种种群动态及其有海洋生态系统中的作用提供了宝贵的现场资料。渔业
资源探鱼仪进行连续观测，渔业拖网19次，用于研究渔业资源的分布与变化特征。

　　　　⒋海洋地质、底栖生物：获取13个站位的表层样，计13箱（其中包括为底栖生
物取8个箱斗），获取6个站位的柱状地质样品，最大长度为519cm。还获取4个站位
的多管式地质样品。这些数据为探讨研究白令海的沉积物物质来源、沉积速率、地
层结构以及气候环境记录及生物多样性等问题提供了分析数据。

　　　　在此次考察中，　遇到两次低气压过境，在7级风的海况下，大洋组及时采取现
场安全措施，坚持考察作业，保证了预定数据的获取及人员与仪器的安全，完成了
全部考察项目，达到了预期考察目标。雪龙号考察船与大洋组密切配合，到站准确
无误，保证了考察的站位质量。作业期间战位密集，大洋组队员团结协作、顽强拼
搏，为祖国赢得了荣誉。


　　　　与科学家对话：北极科考为什么要来白令海


　　　　目前，中国首次北极科学考察队正在白令海海区进行为期半个月的考察，这在
整个考察中占有近一半的时间。北极考察为什么要来白令海？考察前夕，我作为人
民日报社的记者采访了厦门大学陈敏博士、蔡平河博士（以下称为博士），请他们
就这些问题进行了解答。

　　　　记者：请问我们来白令海干什么来了？

　　　　博士：在楚科奇海进行了13个站位的作业后，由于冰层太厚，无法继续北上，
我们从北冰洋调头回到白令海，进行第二阶段的现场作业，即研究白令海生态系统
与生物资源对我国渔业发展的影响。

　　　　记者：为什么要进行这项研究呢？

　　　　博士：近几年来，随着近岸资源的日益匮乏，各沿海国家均将目光瞄准了深海
大洋的丰富资源，我国作为新兴的远洋渔业国家，远洋渔业所占的份额也在不断提
高。目前我国的洋浦渔船已逾千艘，年鱼获总量近百万吨。其中约四分之一来自白
令海及其附近海域。这些生产不仅与每个人的日常生活息息相关，而且为我国创造
了大量的外汇，很大程度上推动了国民经济的发展。因此，本航次在白令海进行生
态系统与生物资源的综合研究具有重要的意义。

　　　　记者：据了解，我国大约有120艘远洋渔船在这一带作业，应该说对哪儿有鱼、
都是什么种类、大概怎么分布知道得差不多了，用得着这么多科学家专门进行调查
吗？

　　　　博士：我们这次调查的各项目标在于揭示白令海生物资源的现存状况及其未来
的可持续利用潜力。必须强调的是，生物资源是一种广义的概念，它包括海洋中的
各种生物，并非人们通常理解的可食用生物（如鱼类）。因此，必须从不同层次系
统、全面的研究海洋环境中各种生物的种类、分布及生物生产力，才能最终实现既
定的目标。

　　　　记者：能不能具体说明一下？

　　　　博士：海洋中的生物沿食物链营养级的高低大体上可分为游泳生物（如鱼、虾
等）、浮有动物（如桡足类等）和浮游植物（各种藻类）三大类，其中游泳生物吃
浮游动物，浮游动物摄食浮游植物，从而构成了具有不同营养级的食物链，人们常
说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”便是最直观的描述。

　　　　记者：蔡平河博士这次研究的项目是“海洋初级生产力考察”，是不是就是指
这种生物链关系？

　　　　博士：初级生产力是专门以海洋中的浮游植物为研究对象。浮游植物利用太阳
光、水中的营养盐（如硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等）和二氧化碳通过光合作用不断
的生长、繁殖，这一过程即为初级生产过程。

　　　　记者：稻谷丰收、植被繁茂的地方才会生机勃勃，是不是可以这么说，浮游植
物生长较快的海域才会鱼儿成群？

　　　　博士：的确，就像陆地上的稻田为人和动物提供了最基本的能量一样。不断繁
殖生产的浮游植物为浮游动物提供了食物保障，由此维持的浮游动物又为鱼类等游
泳生物提供了生活来源。通常情况下，食物链中的各级生物食物呈金字塔式的分布
态势，即越低营养级的生物，其生物量越大。很难想象，在生物初级生产力贫瘠的
“沙漠”中，会形成生物资源富饶的“绿洲”。

　　　　记者：从我本人理解的渔业调查来看，就是下网捕鱼，然后统计一下数量和种
类。白令海站位作业大半已经完成、但至今一条鱼也没捞上来。我自己认为渔业调
查的目的没有完成。众你们的考察来看，能不能捕到鱼只是一种浅层次的直接表象，
实际上和科学意义上的调查关系不是很大。

　　　　博士：海洋捕捞由于受鱼群分布、天气、网具等因素的影响而难以定量化，像
我们这些天在这个地区一条鱼都没有捕到，有操作上原因，但也说明了这个时间的
这个地点鱼是非常少的。如果只从没捕到鱼来说这个海区没有鱼是片面的。对浮游
植物、浮游动物种类、数量和生产力的研究室事实上也能够给予我们生物资源总量
大小的信息，而且已达到准确定量的水平。

　　　　从这一意义上说，对生态结构、生物生产力的研究与海洋渔业捕捞可谓是殊途
同归，二者应该是相互补充、相互不可取代的，前一种方法给出的是理论的推算值，
后者反映的是在特定情况下的实际值。

　　　　记者：也就是说，我们虽然现在没捕到鱼，我们可以知道这个地方从常年的分
布来看有可能生产多少鱼，以后会不会有鱼。

　　　　博士：　是的，自7月20日开始进行白令海科学考察起，我们以获取了大量用于
研究生物生产力、浮游生物种群结构等的样品，相信经过仔细的科学分析后，系统、
准确地获取了海洋生物生产力、各种生物的空间分布特征，就可以从总体上勾画海
洋生物资源现存量的大小轮廓，最终实现白令海生物资源考察的既定目标。


　　　　与科学家对话：白令海缘何有鱼


　　　　白令海的资源考察鏖战正酣，化学分析、浮游生物拖网、渔业资源拖网等考察
作业都已进入白热化阶段，大量的数据和样品并考察队员欣喜万分。考察的目的是
搞清楚白令海资源的数量。

　　　　高纬度地区的水产量是世界上最高产区之一，目前世界上鱼类、软体动物和甲
壳类总捕获量的28％出自北太平洋和白令海。每年美国、俄罗斯、日本和其他国家
（包括中国）　所捕获的商业鱼达400万吨。共43种。仅美国在阿拉斯加的深水捕鱼
就已发展成为一项产值22亿美元的新产业，　捕获量为140万吨。白令海为什么是个
大渔场呢？7月27日，我为此采访了国家海洋局第二研究所赵进平研究员。

　　　　记者：一般渔场的形成原因有哪些？

　　　　赵进平：世界上的大型渔场多数与上升流有关，如西非渔场、秘鲁渔场。另外，
大江大河入海口也常会形成渔场，因为它们带来了大量营养物质。白令海渔场形成
的根源，与其特殊的动力环境有关。

　　　　记者：“特殊动力环境”作何解释？

　　　　赵进平：我们都听说过阿留申低压，这是地球上为数不多的几个常年存在的大
气低压区之一。本来，阿留申低压应该是一个向东西方向延伸的抵压带，位于西风
带和极地东风带之间，与南半球的情形相似。但是，由于白令海西北部的西伯利亚
和东北部的阿拉斯加大陆的存在，截断了低压带的延伸，形成了笼罩白令海的低压
区。从空中向下看，阿留申低压形成了反时针的涡旋风场，一年四季东摇西摆、风
风雨雨、长盛不衰。别小看阿留申低压仅仅发生了从低压带变成了低压区的微小变
化，正是这种变化，带来了白令海的神奇。

　　　　记者：为什么我们这些天总的风力不是很大呢？

　　　　赵进平：大风，不仅是白令海的常客，也是白令海的品格。我们来的时间正值
白令海的弱分期，真是值得庆幸。平常的白令海可不是这个样子，如果总是这样也
就难得有鱼了。春秋冬三季，白令海强大的涡旋风场真有一种惊天地、泣鬼神的味
道，让人望而却步。

　　　　记者：这么长时间的大风最终对海水的流动会产生什么样的影响呢？

　　　　赵进平：如果地球不旋转，海水就会和风场一起转，疯狂的跳华尔兹。但是，
地球是旋转的，别看它转得很慢，却足以让大风的舞伴分心，使海水一边与风场周
旋，一边慢慢向远离漩涡中心的方向漂移。白令海的表层流在一年的大部分时间里
不仅形成逆时针的环流，而且向外四处辐射，在北部的白令海峡流向北冰洋，在南
边的阿留申群岛流向北太平洋。亲潮也是这种流场的组成部分。

　　　　记者：这种流动与鱼场的形成到底有什么样的关系？

　　　　赵进平：表层水漂离中心后，由于大陆的约束，没有其它地方的表面海水来补
偿，补偿的海水只有来自下层，形成上升流。海洋深处的水重，提升深处水要作很
多工，消耗大量能量。好在阿留申低压是个大力士，有的是力气，甘心担任大水泵
的脚色，不停地把深层海水抽到表层。海水中有大量营养盐，是浮游植物的生长所
必须。营养盐是海洋食物链的基础，供养着从浮游植物到大型鱼类的生存。然而有
了植物和动物的消耗，海中的营养盐就会越来越少，导致动植物数量的下降。由于
主要动植物都存活在上层海水，深层海水的营养盐很少被消耗。“阿留申水泵”源
源不断“泵”上来的海水携带丰富的营养盐，可以持续供养大量生物，形成巨大的
渔场。

　　　　记者：世界上类似的海区还有哪些？

　　　　赵进平：阿留申低压这样的大水泵全球只有一个，久居黑暗、寒冷、寂寞之处
的深层海水要想改变环境，大概只要这唯一的出路。因此，太平洋、印度洋、大西
洋深层海水慕名而来，汇聚白令海。可见，阿留申低压水泵工程的作用不仅仅局限
在白令海，上层的亲潮可影响北半球的气候。

　　　　记者：您知道海水来此要流多久吗？

　　　　赵进平：从海水的下沉区到白令海一般要流几千年。即使流到白令海，最大上
升速度一般为70米／月，　也有5年左右的时间才能升到表面。这些可怜的海水一升
到表面，携带的营养盐很快被生物劫掠一空，然后被驱赶出去，加入大洋水循环，