連日來(lái),在浩瀚無(wú)際的南海北部,我國(guó)科研人員乘坐“同濟(jì)”號(hào)海洋科考船,夜以繼日,開(kāi)展了以追蹤海洋碳循環(huán)地質(zhì)指標(biāo)與記錄為主題的“追碳”科考。
4月20日,“同濟(jì)”號(hào)在南海執(zhí)行春季航次任務(wù)。新華社記者張建松 攝
春天,是南海冬夏季風(fēng)轉(zhuǎn)換的“空檔期”,也是進(jìn)行科學(xué)考察的“黃金期”。
正在執(zhí)行南海春季航次任務(wù)的“同濟(jì)”號(hào),于4月20日凌晨抵達(dá)目標(biāo)海域第一個(gè)站位。漆黑的海面上,“同濟(jì)”號(hào)船艉甲板燈火通明,來(lái)自同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位的30名考察隊(duì)員,開(kāi)展了多波束與淺地層剖面探測(cè)、海水與沉積物孔隙水采集、重力柱狀巖芯采集等科考作業(yè)。20日深夜,考察隊(duì)員們又馬不停蹄開(kāi)展了下一個(gè)站位作業(yè)。
4月20日凌晨,考察隊(duì)員在“同濟(jì)”號(hào)船艉甲板準(zhǔn)備布放重力柱。新華社記者張建松 攝
占地球表面積71%的海洋是碳的大儲(chǔ)庫(kù),主要是因?yàn)楸韺雍Kㄟ^(guò)與大氣的海氣交換,能將大氣中的二氧化碳“泵”入深海儲(chǔ)存起來(lái),科學(xué)家將其稱為“海洋碳泵”,包括物理和生物兩種渠道。
“近年來(lái),隨著遙感技術(shù)發(fā)展和長(zhǎng)期觀測(cè),人們發(fā)現(xiàn)海洋生物碳泵的效率有巨大的時(shí)空變化,是氣候變化的重要推手。但其內(nèi)部機(jī)制尚不完全清楚,亟待加強(qiáng)研究?!焙酱问紫茖W(xué)家、同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院田軍教授介紹說(shuō),“針對(duì)這個(gè)航次采集的科學(xué)樣品,我們將‘兵分四路’追蹤海洋碳循環(huán)地質(zhì)指標(biāo)與記錄?!?/p>
4月20日,“同濟(jì)”號(hào)南海春季航次首席科學(xué)家田軍教授(左)和“同濟(jì)”號(hào)船長(zhǎng)石斌(右)商量考察站位工作。新華社記者張建松 攝
據(jù)悉,第一路是在不同深度海水中搜尋各種真核藻類的“分子化石”,以判斷哪種藻類是“固碳能手”;第二路重點(diǎn)關(guān)注海洋中的原核浮游植物藍(lán)細(xì)菌,以判斷其在地球歷史上的固碳貢獻(xiàn);第三路積累更多的海上觀測(cè)數(shù)據(jù),深入研究有“雙向碳泵”功能的顆石藻;第四路探尋深海沉積物中孔隙水的釹同位素特征,間接追蹤“海洋碳庫(kù)”的時(shí)空變化。
4月19日,來(lái)自同濟(jì)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的考察隊(duì)員在“同濟(jì)”號(hào)合影。新華社記者張建松 攝
上述不同方式“追碳”都離不開(kāi)精準(zhǔn)“定年”。在“同濟(jì)”號(hào)上,來(lái)自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院的蔣蔚教授團(tuán)隊(duì),將利用原子阱痕量分析超靈敏同位素檢測(cè)方法,開(kāi)展鈣-41定年在地球與環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用。
“傳統(tǒng)的碳-14定年,上限只有3萬(wàn)多年。我們自主研發(fā)的鈣-41定年技術(shù),可以將定年范圍拓展到50萬(wàn)年,目前已經(jīng)在西太平洋和南海的大洋鉆探沉積物定年中,獲得初步成功。此次來(lái)到南海,計(jì)劃通過(guò)對(duì)南海陸坡表層沉積物的系統(tǒng)研究,進(jìn)一步完善這一定年方法?!笔Y蔚說(shuō)。
“海洋生物碳泵,是海洋生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)碳循環(huán)調(diào)節(jié)地球環(huán)境變化的關(guān)鍵途徑之一,對(duì)宜居地球起到了重要調(diào)控作用?!碧镘娬f(shuō),“我們通過(guò)不同方式深入了解海洋生物碳泵的演變,為認(rèn)識(shí)宜居地球的形成機(jī)制,打開(kāi)一個(gè)‘時(shí)空隧道’。”(記者 張建松)