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周鋒:從山的那頭來 關(guān)心海洋缺氧的秘密

來源:新華網(wǎng) 時間:2020-05-29 12:24:57

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       新華網(wǎng)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2萬公里,連續(xù)工作110多天,在船上過了元旦、春節(jié)、元宵……周鋒回憶起這段從去年年底持續(xù)到今年年初的科考工作經(jīng)歷,神情語態(tài)輕松。他在接受新華網(wǎng)記者采訪時,不經(jīng)意講起了在船上過年,自己忙里偷閑帶著大家拍拜年視頻的事情,他說:“(科考工作)枯燥是枯燥,但這是工作也是責(zé)任”。


        這位將科考工作視為自己責(zé)任的遠洋科考隊負責(zé)人周鋒,出生于浙江安吉山坳里的一個小村莊。中學(xué)時周鋒受到班主任的鼓勵,填報了海洋學(xué)志愿,并成功被錄取。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并不順利:在經(jīng)歷過十幾個航次的考驗后仍然難以適應(yīng)海上顛簸的工作環(huán)境,從啟航到返回岸上,他身體出現(xiàn)的暈船癥狀得不到任何改善和適應(yīng)。但隨著經(jīng)驗的積累和心性成熟,周鋒的科考和科研逐步進入正軌并有所建樹,近期剛完成了始于去年底連續(xù)開展近4個月的海上科考。


        周鋒目前是衛(wèi)星海洋環(huán)境動力學(xué)國家重點實驗室的副主任并擔(dān)任國家自然資源部長三角海洋生態(tài)環(huán)境野外科學(xué)觀測研究站首席科學(xué)家。周鋒和他團隊主要研究的課題是我國長江入海口生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué),尤其關(guān)注海洋的缺氧問題。


        氧氣是維持生命的基本物質(zhì),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,并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?!按_切地說,海洋浮游植物是氧氣的主要制造者,”周鋒補充說。盡管這種微小的海洋生物的種類和數(shù)量都還無法準確估計,但學(xué)者們?nèi)源竽懙毓浪悖髿庵械难鯕獯蠹s有50%至80%是來自這些海洋浮游植物的無私貢獻。


        然而,氧氣濃度在海洋中的分布并不是均勻的。其一般分布特征是海洋上層多、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(jīng)常發(fā)生氧氣濃度很低的現(xiàn)象,甚至?xí)陀诖蠖鄶?shù)海洋動物所需氧氣濃度的最低值,這種現(xiàn)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里的魚類,只有兩個選擇:要么逃離這片缺氧海域,要么等著窒息而死。周鋒說:“缺氧的海洋是無法支撐大規(guī)模的魚群生存的,所以又稱為‘海洋死亡區(qū)’?!?/p>


        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(jié)性現(xiàn)象。研究表明,這種水體缺氧的季節(jié)性現(xiàn)象持續(xù)時間較長——最長可以從每年五月中下旬一直持續(xù)到當(dāng)年十月上旬,同時水體缺氧現(xiàn)象可能會隨時間出現(xiàn)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(xué)研究帶來很大挑戰(zhàn),而相關(guān)水域的魚群也難以有充足的時間去應(yīng)對。水體缺氧現(xiàn)象存在的時間越長,對海洋生物可能產(chǎn)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(jié)性缺氧現(xiàn)象的主要原因是海洋本身是激烈動態(tài)變化的系統(tǒng)。海洋系統(tǒng)變化的速度可能忽快忽慢,并且影響的因素也非常多,包括潮汐、臺風(fēng)、季風(fēng)、環(huán)流、氣候等不同時間尺度的自然現(xiàn)象。同時,激烈變化的海洋系統(tǒng)又會進一步影響到海洋中營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)、海洋生物的生長等。因而海洋的缺氧規(guī)律遠比湖泊、池塘中的缺氧更為復(fù)雜。


        “能幫助我們認識海洋的,就是觀測數(shù)據(jù),”周鋒說,“長時間連續(xù)的實時的海洋觀測,是掌握海洋動態(tài)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(yù)報的作用。目前,我國自然資源部用于海洋動態(tài)監(jiān)測的“長三角海洋生態(tài)環(huán)境野外科學(xué)觀測研究站”的建設(shè),也正是周鋒所在的國重室團隊在多年研究積累基礎(chǔ)上得到的重要經(jīng)驗。


        “窒息”的海洋不是我國長江口水域獨有的現(xiàn)象。周鋒解釋說,有些海洋缺氧出現(xiàn)在特定季節(jié),有些是間歇性發(fā)生,也有些幾乎是永久性存在;有些海區(qū)的缺氧還在繼續(xù)惡化,有些地方已經(jīng)逐漸開始緩解。


        在大洋中,人類也多次發(fā)現(xiàn)了海洋“窒息”的確鑿證據(jù)。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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了海水缺氧現(xiàn)象,經(jīng)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(jīng)積累的一些近海研究中相對成熟的技術(shù),運用于科考工作經(jīng)歷分析,進而發(fā)展一些預(yù)測海洋缺氧的方法。


        在今年年初海上科考的最后一個航段,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(fēng)作伴還鄉(xiāng)里”。那一天是2月12日,啟航后的第81天,這之后的一個月,團隊順利完成任務(wù)。當(dāng)前一個階段的科學(xué)考察順利完成,但是類似的觀測活動對海洋科學(xué)研究工作者而言,將會一直持續(xù)下去。


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