南大洋上的冰山

    南大洋是否能够成为独立的第五大洋，从严格的地理意义上来说，也许还存在争议。美国国家地理学会承认南大洋的独立，凸显了它的重要性，将有助于推动人们更好地认识海洋、保护海洋。

《环球》杂志记者/刘诗平

　　6月8日是世界海洋日，美国国家地理学会在这一天宣布，正式承认南大洋为世界第五大洋，同时宣布南大洋将与太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋一样出现在地图上、收录在世界大洋科普图书中。

　　南大洋的名字，国人并不陌生。1984年中国进行首次南极考察时，两支考察小分队分别是“南极洲考察队”和“南大洋考察队”，考察成果出版有《南大洋考察报告》和《南大洋考察图集》。此后中国每年考察一次，又进行了36次南极考察，南大洋始终是考察重点，“南大洋”一词始终出现在考察报告中。

　　《环球》杂志记者2018~2019年、2019~2020年参加中国第35次、36次南极考察，搭乘“雪龙”号和“雪龙2”号科考破冰船在南大洋不同水域航行，随船报道时也没少出现“南大洋”的字眼。

　　不过，翻开中国地图出版社出版的世界地图和《南北极地图集》，地图上并没有出现南大洋的字样。《南北极地图集》南大洋所在的位置，是南太平洋、南大西洋和南印度洋。

　　翻检美国《国家地理》杂志这些年刊载的南极地图，南大洋所在的位置同样是南太平洋、南印度洋、南大西洋。美国国家地理学会编撰的《美国国家地理自然人文百科》等科普著作，也同样只有四大洋——太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。

　　现在，美国国家地理学会为什么承认南大洋为世界第五大洋？南大洋的面貌是怎样日渐清晰的？它与其他四大洋相比有哪些独特的个性？远离尘嚣的南大洋对于人类有哪些特殊的意义？

　　就让《环球》杂志记者带你一起走近“南大洋”。

前赴后继挺进南大洋

　　环绕南极洲的南大洋，是地球上最少人抵达、最鲜为人知的海洋。与北冰洋几乎被大陆包围相反，南大洋无边无际的海水包围着南极大陆，同时咆哮的西风带又将南大洋与常住着人类的大陆分隔开。

　　人类涉足南大洋，进入南极圈，源于大航海时代欧洲国家寻找传说中的“南方大陆”。数百年来，人类持续不断的南极探险和孜孜以求的科学研究，让地球第七大陆——南极洲、世界第五大洋——南大洋的面貌逐渐清晰起来。

　　早在古希腊时期，就已经传说南半球有一个幅员辽阔的南方大陆。新航路开辟后，西班牙、荷兰、法国、英国等国的探险家和航海家，都曾经在南太平洋寻找“未知的南方大陆”，以期找到自然资源丰富的新殖民地，或者找到扩张贸易的机会。其中，英国的库克船长是首个涉足南极圈、绕南大洋环航南极大陆的航海家——尽管他不曾见到过南极大陆。

　　1772年，库克率两艘帆船——“果敢”号和“探险”号展开第二次远航，继续寻找南方大陆。1768~1771年，他率“奋进”号帆船首次寻找南方大陆时，曾经环绕现在的新西兰航行，并抵达澳洲大陆东部海岸。这次，他决定向更南的南方挺进。

　　企鹅、海豹、鲸、冰山、狂风巨浪、极寒天气，南大洋上一切典型的环境和气候，库克一行都遇到了。

　　1773年1月17日，库克首次穿越南极圈，此后又在1773年12月和1774年1月两次进入南极圈，并成功驶至南纬71度10分，这是18世纪航海家到过的最南的海洋。

　　库克首次环航南极大陆，以及他记录的海豹等生物资源，40多年后开始发挥作用和产生回响。

　　1819年，沙皇亚历山大一世派遣别林斯高晋和拉扎列夫率“东方”号与“和平”号，循着库克第二次航线驶往南大洋，继续寻找未知的大陆。这是人类沿着南大洋第二次环航南极大陆，首次看到南极大陆。

　　库克记录的南大洋富饶的海洋生物资源，吸引了美英等国海豹捕猎者纷纷南下。第三个环航南极大陆的航海家约翰·比斯科，就是接受在捕猎海豹方面实力雄厚的伦敦恩德比兄弟公司派遣，环绕南大洋寻找新的海豹栖息地。比斯科驾驶帆船进行了两年半的海上航行，虽然没有找到海豹踪迹，但在1831年2月发现了与南非隔海相望的南极大陆，现在南极大陆上的恩德比地的名称即由此而来。

　　19世纪30年代末40年代初，寻找南方大陆的激烈竞争在美、英、法之间展开。英国探险家罗斯率领的“幽冥”号和“恐怖”号，正是在这种竞争中实现了人类第四次沿南大洋环航南极大陆；他的美国竞争对手威尔克斯在南大洋沿着冰障航行了1300多公里，现在南极洲的威尔克斯地所在的南大洋部分，正是当年他的船队航行的海域；法国探险家迪维尔发现了以其夫人名字命名的阿德利地，其沿海水域命名为迪维尔海。罗斯则航行到了南纬78度海域，以其名字命名的罗斯海，是距离南极点最近的海域，日后斯科特和阿蒙森在进行人类最先到达南极点的竞赛中，正是从这片海域前往南极点。

　　人类第五次环航南极大陆，是20世纪30年代由挪威克里斯滕森捕鲸船队完成的，这也是告别帆船环航南极大陆之后的首次环航南极。克里斯滕森捕鲸船队中的小型探险船“诺维吉亚”号灵活机动，在船队的工厂加工船为其运载煤炭、物资以及运送直升机的帮助下，它可以进行超远航程作业。持续数年出航南极后，“诺维吉亚”号于1930~1931年完成了环航南极。

　　从罗斯环航南极到“诺维吉亚”号环航南极，90年间，人类持续向南极进军，南大洋和南极洲的神秘面纱开始被慢慢揭开。

　　其中，19世纪末至第一次世界大战期间，多个国家的探险队奔赴南极，取得一系列重大突破和发现。英国斯科特和萨克尔顿、挪威阿蒙森、澳大利亚莫森、德国德里加尔斯基、比利时德杰拉许、法国夏科、瑞典奥托·诺登舍尔德、苏格兰威廉·布鲁斯、日本白瀬矗等探险家的探险，共同造就了这一被称为南极探险的英雄时代。

　　1957~1958年的国际地球物理年，不同学科的科学家奔向南极，在南大洋上投放科考设备，在南极大陆上建立考察站，进行多学科考察。1959年签署、1961年生效的《南极条约》，结束了以领土为目的的各种南极活动，开启了南极科学考察的新篇章。人类对南极的探索，从以地理发现为主的探险时代，进入到科考研究的科学时代。

　　中国是航行南大洋、挺进南极洲的后来者，直到20世纪80年代才组织首次南极考察。不过，短短30年间，中国已经成为南极考察大国，在南极建立了长城站、中山站、昆仑站和泰山站，每年都有中国的科考破冰船航行在南大洋上。

　　在2013~2014年进行的中国第30次南极考察中，“雪龙”号完成首次环航南极。航行途中，科考队员在南极半岛海域和普里兹湾海域开展物理海洋、海洋地质、海洋地球物理、海洋化学、海洋生物等多学科综合考察。也就是在这次环航南极期间，“雪龙”号成功援救了俄罗斯“绍卡利斯基院士”号上的52名被困人员。

　　在2019~2020年进行的中国第36次南极考察中，“雪龙”号和“雪龙2”号首次展开“双龙探极”，围绕南极气候变化、生态环境保护，在宇航员海、阿蒙森海等南大洋海域开展了海洋环境调查。其中，“雪龙2”号完成了它的首次环航南极，在宇航员海展开的综合科考，是“雪龙2”号首次进行的大洋科考，也是中国对宇航员海进行的首次综合科考。

遗世而独立

　　南极洲周围的水域（南大洋），是一个可与四大洋并列的海洋，还是太平洋、大西洋和印度洋向南部的延伸？

　　南大洋的北边与太平洋、大西洋和印度洋相连，不像四大洋（太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋）那样“疆域”相对独立、有各自大致的大陆边界，也不像四大洋那样有与其对应的大洋中脊。美国《国家地理》杂志称，南大洋环绕南极洲，其他大洋由包围它们的大陆划分，南大洋则由洋流划分。正如美国国家地理学会驻会探险家、海洋学家西尔维娅·厄尔所说：“它（南大洋）被极其湍急的南极绕极流所环绕，是唯一一个与其他三大洋相接触、完全包围一个大陆而不是被它们所包围的海洋。”

　　南极绕极流是地球上最强的海流，也是唯一东西贯通的洋流。德雷克海峡形成，南大洋应运而生。随着德雷克海峡变深变宽广，环绕南极的洋流开始形成。

　　21世纪初，国际水道测量组织（IHO）曾确定南大洋为一个独立的大洋，以南纬60度为界向南，直至南极洲海岸。美国国家地理学会配发的南大洋的界线图，与IHO确定的南大洋范围一样，为环绕南极洲至南纬60度之间的水域，但不包括这一水域内的德雷克海峡和斯科舍海。

　　中国海洋大学海洋与大气学院教授史久新，与《环球》杂志记者同为第35次南极考察队队友，他告诉记者，美国国家地理学会此次对南大洋的定义，与IHO给出的定义基本一致，即以南纬60度为南大洋北界。选择这一纬度，《国家地理》杂志给出的解释是，这里是南极绕极流的中心。IHO没有明确给出选择这一纬度的原因，南纬60度基本上是南极海冰最大范围的北界，IHO划定的南大洋可能考虑到了海冰对航海的影响。

　　史久新说，海洋学上定义的南大洋范围要更大一些，通常指南半球亚热带锋（以前称为亚热带辐合带）以南的海洋，大体上是在南纬40度以南。这部分海洋的温度垂向结构与中低纬度的海洋有显著的差别，因此需要单独划分出来。

　　在第34次南极考察中，史久新和队友曾在阿蒙森海域进行海洋温度、盐度、海流观测等作业，沿西经126度自南向北完成了南纬64度至60度之间5个海洋站位观测，获得了南极绕极流核心区域观测数据，这也是中国南极科考队首次在南极绕极流核心海域开展全深度断面观测。

　　在南大洋，即使是夏天，也依然冰山林立、浮冰处处。冬天来临，则会有更大的范围冻结厚厚的海冰。

　　南大洋海冰的季节变化，是地球表面最明显、最壮观的季节性变化。海冰面积最大时，远远超过南极大陆约1400万平方千米的面积；海冰面积最小时，则不到500万平方千米。

　　然而，尽管环境恶劣、气候寒冷，这里依然生机勃发，到处洋溢着热烈的生命激情。夏季航行在南大洋，天空中以及船周边不时飞翔着南极鹱、雪海燕、信天翁等鸟类；在较小冰山和海冰上见到最多的，是食蟹海豹、威德尔海豹、帝企鹅、阿德利企鹅等动物；在水中见到露出水面最多的，是不同种类的鲸；水下则有数量惊人的南极磷虾和各种鱼类。

　　置身于遗世而独立的南大洋，生活在冰天雪地里的这些动物，在漫长的演化中，形成了适应这种特殊环境的生存本领，有着极地寒冷海域生态系统的鲜明特点。随着气候变暖，极地生态环境一旦受到影响，将威胁到这些极地动物的生存。

认识海洋，保护海洋

　　南大洋是否能够成为独立的第五大洋，从严格的地理意义上来说，也许还存在争议。美国国家地理学会承认南大洋的独立，凸显了它的重要性，将有助于推动人们更好地认识海洋、保护海洋。

　　南大洋随季节显著变化的海冰和南极大陆一望无垠的冰盖，形成了南极地区独特的地理环境。它们所产生的冰雪、大气、海洋和生物间的相互作用，极大地影响着全球系统。

　　“南大洋在气候变化过程中扮演着重要的角色，尤其是其吸热和固碳的特征，在全球气候系统能量平衡过程中有着重要作用。研究发现，近50年来，全球变暖导致的地球气候系统所增加的能量，有超过90%被海洋吸收，南大洋在其中至关重要。”国际极地气象委员会委员、中国科学院大气物理研究所研究员李熙晨对《环球》杂志记者说。

　　南大洋将南极大陆包围，对南极大陆和冰盖起着“隔热”作用。同时，贯穿全球大洋及其温盐循环，使它对全球碳循环和大气二氧化碳浓度有着重要的调控作用。研究显示，南大洋是地球系统的主要碳汇之一。人类活动排放的二氧化碳，很大一部分被南大洋吸收。这一过程对全球碳循环来说意义重大，对中国乃至全球的碳达峰、碳中和政策，同样有着深远的潜在影响。

　　李熙晨说，南大洋海冰变率对全球大洋温盐环流有重要的驱动作用，被喻为大洋深层环流的一个“发动机”，在全球大洋深层环流的形成和发展过程中扮演着重要角色。大洋深层环流的改变，能够进一步影响全球海表温度，造成南大洋、北大西洋以及整个热带海洋区域海温的显著变化。这些变化过程，可以进一步通过海气相互作用以及大气遥相关等过程影响全球气候系统，包括中国局部地区的气候变化。

　　正是由于南大洋在地球系统和全球变化中的重要作用，国际科联南极研究科学委员会（SCAR）在2010年提出了南大洋观测系统的研究计划，以期更深入了解和揭示南大洋变化的主要特征、控制因素、响应与反馈，加强对未来变化的预测。

　　极地海洋生态系统对全球变化更为敏感，是开展海洋生态系统对全球变化响应与反馈研究的重要窗口。同时，南大洋的低温、高盐、高压、寡营养等特殊环境，造就了南大洋生态系统中各生物类群在基因结构、遗传、适应、代谢等方面的独特性和多样性，蕴含着生命进化历程的丰富信息，是生物遗传和功能多样性丰富的资源宝藏。南大洋蕴藏着丰富的生物资源，是地球上最大的动物蛋白库，也是地球上最重要的基因资源库之一。

　　由此看来，南极地区虽然在地理位置上远离人类，但它无处不在影响着人类生存的环境，影响着人类的未来。加强对南大洋的科考研究，破解这个独特海洋的更多奥秘，则可以使人类更好地认识、保护和利用南大洋。

来源：2021年7月14日出版的《环球》杂志 第14期

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