科學家如何研究北極:最難的是抵達和常年的堅守

　　2017-09-19 00:02:40　來源: 網易科學人

　　在北極工作的最困難工作就是抵達並堅守在那裡。 「11月，12月，1月，2月，這些通常是無人訪問的月份，」該項目負責人、海洋研究學家本傑明·拉貝（Benjamin Rabe）指出。

　　出品|網易科學人欄目組

　　譯者|晗冰

　　地球上人類尚未開發、尚未涉足之處已經不多，而且其中大部分都是身處地表之下。沒有人知道世界上最深的洞穴在哪裡，廣闊的海底底部仍然沒有得到充分測繪。但是，相比於世界頂峰，很少人會造訪北冰洋中部，也就是北極。特別是北極的冬季是最可怕的季節，也是世界最黑暗的季節。

　　

　　圖示：MOSAIC的旅程

　　不久之後，科學家將會長期造訪北冰洋。一個名為「北極氣候研究多學科漂移觀測站」的新項目，或稱之為MOSAIC，其將利用一整年時間研究北極的各種細節。

　　破冰船Polarstern將於2019年秋天離開挪威，航行至西伯利亞群島Severnaya Zemlya北部。如果一切都按照計劃進行，從那裡它將駛進北極秋季的海冰中。隨著風和洋流驅動冰塊漂向北極中部，最終破冰船將進入格陵蘭海，並在海冰中停留十二個月。

　　這將是一次非常規的旅行。大多數通過北極的船隻都避免卡在海冰中，但是Polarstern則不然，但其也不是第一個嘗試者。 1893年，挪威探險家弗蘭蒂霍夫·南森（Fridtjof Nansen）故意將他的船弗拉斯號凍結在海冰中，希望借冰塊的漂浮將自己的船帶到北極點。雖然他未能所願，但這次航行比以前記錄的任何航程都要更遠。最近在2015年，挪威研究機構蘭斯故意將船凍結在海冰中，花了五個月的時間對北極進行研究。

　　這次Polarstern號破冰船在北極停留的時間將翻倍。科學家希望用這艘船作為基地，觀察到北極環境的各個方面：漂流的冰，湍急的洋流，泛藍的大氣，以及其間的生物。

　　關於北極生態系統的不少問題依然存在。科學家現在懷疑北冰洋可能是一個碳匯處，也就是說，由於浮游植物通過光合作用吸收二氧化碳，似乎會消耗掉更多的溫室氣體。但是沒有人知道這些小生物如何在北極的漫長極夜中生存下去。科學家也不清楚北極的生命是否會受到黑暗或營養不足的限制。

　　

　　圖示：挪威探險家弗蘭蒂霍夫·南森前往北極之旅

　　他們也不明白北極得天氣情況：風略過海面時，是否會使海冰溫度更低？洋流是否可以分解海冰？研究人員希望通過MOSAIC這一研究項目收集的數據來完善北極天氣模型。這些預測不僅對於在未來幾十年中開發北極有益，而且對其他地區也非常重要。最近的研究表明，北極氣候變化影響到美國農作物的生長期。

　　這些問題的答案反過來也可以幫助科學家回答最大的問題：北極海洋將如何保持吸收碳的能力，或者說是否有一天北極會開始將二氧化碳釋放會大氣中？

　　

　　圖示：破冰船Polarstern依託海冰前往北極點

　　在尋找答案過程中，Polarstern破冰船上的研究人員將在北冰洋的各層空間中擺放一組感測器。研究人員計劃使用天氣氣球來監測大氣，並配備電磁感測器來測量冰的厚度，同時在海水中也將放置感測器。他們將打造一個全方位的感測器網路。

　　現在，在北極工作的最困難工作就是抵達並堅守在那裡。 「11月，12月，1月，2月，這些通常是無人訪問的月份，」該項目負責人、海洋研究學家本傑明·拉貝（Benjamin Rabe）指出。在今年的大部分時間裡，研究人員往往取道俄羅斯在北極附近設立的Camp Barneo營地進入北極中心。而破冰船Polarstern將直接跨過這一點，當然，整個MOSAIC每隔兩個月都需要附近的國家通過飛機或破冰船幫助運送科學家和物資。

　　

　　圖示：研究人員將在北極各層空間放置感測器

　　研究也發現，到達北極中心似乎會越來越容易。今年北極的海冰量預計將是有史以來最少的。如果碳排放以目前的速度繼續下去，在Fram號旅程之後的150年，也就是2043年，北極夏季的海冰將不復存在。