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科学家如何研究北极:最难的是抵达和常年的坚守

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在北极工作的最困难工作就是抵达并坚守在那里。 “11月,12月,1月,2月,这些通常是无人访问的月份,”该项目负责人、海洋研究学家本杰明·拉贝(Benjamin Rabe)指出。

出品|网易科学人栏目组

译者|晗冰

地球上人类尚未开发、尚未涉足之处已经不多,而且其中大部分都是身处地表之下。没有人知道世界上最深的洞穴在哪里,广阔的海底底部仍然没有得到充分测绘。但是,相比于世界顶峰,很少人会造访北冰洋中部,也就是北极。特别是北极的冬季是最可怕的季节,也是世界最黑暗的季节。

科学家如何研究北极:最难的是抵达和常年的坚守

图示:MOSAIC的旅程

不久之后,科学家将会长期造访北冰洋。一个名为“北极气候研究多学科漂移观测站”的新项目,或称之为MOSAIC,其将利用一整年时间研究北极的各种细节。

破冰船Polarstern将于2019年秋天离开挪威,航行至西伯利亚群岛Severnaya Zemlya北部。如果一切都按照计划进行,从那里它将驶进北极秋季的海冰中。随着风和洋流驱动冰块漂向北极中部,最终破冰船将进入格陵兰海,并在海冰中停留十二个月。

这将是一次非常规的旅行。大多数通过北极的船只都避免卡在海冰中,但是Polarstern则不然,但其也不是第一个尝试者。 1893年,挪威探险家弗兰蒂霍夫·南森(Fridtjof Nansen)故意将他的船弗拉斯号冻结在海冰中,希望借冰块的漂浮将自己的船带到北极点。虽然他未能所愿,但这次航行比以前记录的任何航程都要更远。最近在2015年,挪威研究机构兰斯故意将船冻结在海冰中,花了五个月的时间对北极进行研究。

这次Polarstern号破冰船在北极停留的时间将翻倍。科学家希望用这艘船作为基地,观察到北极环境的各个方面:漂流的冰,湍急的洋流,泛蓝的大气,以及其间的生物。

关于北极生态系统的不少问题依然存在。科学家现在怀疑北冰洋可能是一个碳汇处,也就是说,由于浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳,似乎会消耗掉更多的温室气体。但是没有人知道这些小生物如何在北极的漫长极夜中生存下去。科学家也不清楚北极的生命是否会受到黑暗或营养不足的限制。

科学家如何研究北极:最难的是抵达和常年的坚守

图示:挪威探险家弗兰蒂霍夫·南森前往北极之旅

他们也不明白北极得天气情况:风略过海面时,是否会使海冰温度更低?洋流是否可以分解海冰?研究人员希望通过MOSAIC这一研究项目收集的数据来完善北极天气模型。这些预测不仅对于在未来几十年中开发北极有益,而且对其他地区也非常重要。最近的研究表明,北极气候变化影响到美国农作物的生长期。

这些问题的答案反过来也可以帮助科学家回答最大的问题:北极海洋将如何保持吸收碳的能力,或者说是否有一天北极会开始将二氧化碳释放会大气中?

科学家如何研究北极:最难的是抵达和常年的坚守

图示:破冰船Polarstern依托海冰前往北极点

在寻找答案过程中,Polarstern破冰船上的研究人员将在北冰洋的各层空间中摆放一组传感器。研究人员计划使用天气气球来监测大气,并配备电磁传感器来测量冰的厚度,同时在海水中也将放置传感器。他们将打造一个全方位的传感器网络。

现在,在北极工作的最困难工作就是抵达并坚守在那里。 “11月,12月,1月,2月,这些通常是无人访问的月份,”该项目负责人、海洋研究学家本杰明·拉贝(Benjamin Rabe)指出。在今年的大部分时间里,研究人员往往取道俄罗斯在北极附近设立的Camp Barneo营地进入北极中心。而破冰船Polarstern将直接跨过这一点,当然,整个MOSAIC每隔两个月都需要附近的国家通过飞机或破冰船帮助运送科学家和物资。

科学家如何研究北极:最难的是抵达和常年的坚守

图示:研究人员将在北极各层空间放置传感器

研究也发现,到达北极中心似乎会越来越容易。今年北极的海冰量预计将是有史以来最少的。如果碳排放以目前的速度继续下去,在Fram号旅程之后的150年,也就是2043年,北极夏季的海冰将不复存在。

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