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周鋒:從山的那頭來 關心海洋缺氧的秘密
2020-05-29 10:37:36 來源: 新華網
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        新華網北京5月29日電(魏承瑤)60人,乘船從長江口到印度洋,行程約2萬公裏,連續工作110多天,在船上過了元旦、春節、元宵……周鋒回憶起這段從去年年底持續到今年年初的科考工作經歷,神情語態輕松。他在接受新華網記者採訪時,不經意講起了在船上過年,自己忙裏偷閒帶著大家拍拜年視頻的事情,他説:“(科考工作)枯燥是枯燥,但這是工作也是責任”。

        這位將科考工作視為自己責任的遠洋科考隊負責人周鋒,出生于浙江安吉山坳裏的一個小村莊。中學時周鋒受到班主任的鼓勵,填報了海洋學志願,並成功被錄取。周鋒自嘲從小自己就是一只“旱鴨子”,因此在自己的研究工作剛起步時並不順利:在經歷過十幾個航次的考驗後仍然難以適應海上顛簸的工作環境,從啟航到返回岸上,他身體出現的暈船症狀得不到任何改善和適應。但隨著經驗的積累和心性成熟,周鋒的科考和科研逐步進入正軌並有所建樹,近期剛完成了始于去年底連續開展近4個月的海上科考。

        周鋒目前是衛星海洋環境動力學國家重點實驗室的副主任並擔任國家自然資源部長三角海洋生態環境野外科學觀測研究站首席科學家。周鋒和他團隊主要研究的課題是我國長江入海口生態係統動力學,尤其關注海洋的缺氧問題。

        氧氣是維持生命的基本物質,其重要性不言而喻。與部分公眾的一些認知不同,森林植物所進行的光合作用,並不足以維持大氣中的氧氣含量平衡,而海洋才是地球上氧氣的主要來源。“確切地説,海洋浮遊植物是氧氣的主要制造者,”周鋒補充説。盡管這種微小的海洋生物的種類和數量都還無法準確估計,但學者們仍大膽地估算,大氣中的氧氣大約有50%至80%是來自這些海洋浮遊植物的無私貢獻。

        然而,氧氣濃度在海洋中的分布並不是均勻的。其一般分布特徵是海洋上層多、底層少,高緯度多、低緯度少,但在一些特殊時間段或者特殊海域,海洋中的氧氣會特別少。比如,夏季我國長江口的底層海水就經常發生氧氣濃度很低的現象,甚至會低于大多數海洋動物所需氧氣濃度的最低值,這種現象也被研究者稱為水體缺氧。長期生活在氧氣濃度不足以滿足自身生存的海域裏的魚類,只有兩個選擇:要麼逃離這片缺氧海域,要麼等著窒息而死。周鋒説:“缺氧的海洋是無法支撐大規模的魚群生存的,所以又稱為‘海洋死亡區’。”

        周鋒和他的團隊在水體缺氧的問題上取得過階段性的研究成果,他們在之前的研究中揭示了我國長江口水域的缺氧其實是一種季節性現象。研究表明,這種水體缺氧的季節性現象持續時間較長——最長可以從每年五月中下旬一直持續到當年十月上旬,同時水體缺氧現象可能會隨時間出現急劇變化。所謂“急劇變化”不僅意味著隨著時間變化,水體中含氧量濃度值的巨大差別,同時這種變化又比較快速,給科學研究帶來很大挑戰,而相關水域的魚群也難以有充足的時間去應對。水體缺氧現象存在的時間越長,對海洋生物可能産生的危害越大。但是到底危害程度有多大、會帶來哪些損失,“目前卻又很難通過一次兩次的觀測來解釋”。

        周鋒解釋道,造成這種水體季節性缺氧現象的主要原因是海洋本身是激烈動態變化的係統。海洋係統變化的速度可能忽快忽慢,並且影響的因素也非常多,包括潮汐、臺風、季風、環流、氣候等不同時間尺度的自然現象。同時,激烈變化的海洋係統又會進一步影響到海洋中營養物質的循環、海洋生物的生長等。因而海洋的缺氧規律遠比湖泊、池塘中的缺氧更為復雜。

        “能幫助我們認識海洋的,就是觀測數據,”周鋒説,“長時間連續的實時的海洋觀測,是掌握海洋動態變化的必要途徑”。周鋒認為,海洋野外站的重要性類似于氣象觀測站對于氣象預報的作用。目前,我國自然資源部用于海洋動態監測的“長三角海洋生態環境野外科學觀測研究站”的建設,也正是周鋒所在的國重室團隊在多年研究積累基礎上得到的重要經驗。

        “窒息”的海洋不是我國長江口水域獨有的現象。周鋒解釋説,有些海洋缺氧出現在特定季節,有些是間歇性發生,也有些幾乎是永久性存在;有些海區的缺氧還在繼續惡化,有些地方已經逐漸開始緩解。

        在大洋中,人類也多次發現了海洋“窒息”的確鑿證據。比如,位于赤道附近的東太平洋、印度洋北部的孟加拉灣和阿拉伯海等,均發現有不同程度的海水缺氧問題。其中在印度洋,缺氧的海洋深度范圍從100米左右可延伸到海底近1000米。在孟加拉灣東部的安達曼海的觀測中也發現了海水缺氧現象,經初步分析推測,這極有可能是海水流動把孟加灣的缺氧水體帶入了安達曼海,也可能還有局地耗氧過程的共同作用。

        周鋒及其團隊目前正在嘗試通過比較研究,把已經積累的一些近海研究中相對成熟的技術,運用于科考工作經歷分析,進而發展一些預測海洋缺氧的方法。

        在今年年初海上科考的最後一個航段,也就是在前往仰光的路途中,周鋒寫下了這樣的兩句詩:“逆水行舟須努力,遙望錢塘尤可期……更待疫情一日去,春風作伴還鄉裏”。那一天是2月12日,啟航後的第81天,這之後的一個月,團隊順利完成任務。當前一個階段的科學考察順利完成,但是類似的觀測活動對海洋科學研究工作者而言,將會一直持續下去。

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【糾錯】 責任編輯: 蘆俊文
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