随着“极地之星”号研究船本周末从智利蓬塔阿雷纳斯出发,“夏季威德尔海流出研究”(SWOS)国际考察即将展开。由多学科国际团队组成的考察预计持续至4月初,重点调查威德尔海西北部这一对全球气候与海洋系统具有重要意义的区域。由于当地海冰条件严峻,现场观测通常只能依靠“极地之星”号等极地破冰船完成。
长期观测显示,南极海冰范围曾被认为相对稳定;相比之下,北极自1979年卫星记录开始以来,夏季海冰范围每十年缩减约12%。不过,自2017年左右起,威德尔海西北部出现显著变化:夏季海冰范围急剧减少,相关变化被推测与表层水温升高有关。
阿尔弗雷德·韦格纳极地与海洋研究中心(AWI)海冰物理学家、此次考察负责人克里斯蒂安·哈斯教授表示,SWOS的目标是查明南极海冰近年来为何快速减少,并评估其对生态系统的影响。

哈斯同时指出,今年的海冰状况出现意外:目前威德尔海西部海冰量异常丰富。他称这可能属于正常波动,并不与整体趋势相矛盾,但也意味着考察能否按计划深入更南区域仍存在不确定性,团队将根据航程中的实际情况调整研究重点。
AWI海洋生物学家、考察联合负责人伊尔卡·佩肯博士也强调了航线规划的挑战。她表示,由于工作区北部比往年更为封闭,航线需要保持灵活,目前尚不确定能否按计划抵达拉森C冰架附近。
尽管存在不确定性,佩肯认为此次航次仍提供了进入此前缺乏直接研究区域的机会。威德尔海西北部位于向北流动的威德尔环流沿线,该环流将不同水团与厚重海冰输送进入全球海洋;同时,冰架断裂形成的冰山也会把南极大陆的养分带入海洋,影响生物地球化学循环。该区域包含深水陆架海域以及威德尔海第二大冰架——拉森C冰架。由于多年份海冰覆盖和极端天气条件,拉森冰架相关实地资料仍较零散,进入难度较高。

按照计划,SWOS将首次沿威德尔海西北部大陆坡、陆架及拉森C冰架附近开展从海底到大气层的综合观测,重点研究海冰、冰架与海洋之间的相互作用,以及其对水文过程、养分平衡和碳通量的影响。团队还将记录冰层与海底的生态过程及与海冰条件相关的生态梯度,并测量海冰厚度分布与积雪特性,表征水团结构,研究浅陆架与深海盆地之间的交换过程。
哈斯表示,许多关键问题仅靠卫星观测无法回答,仍需现场数据来了解海冰状态、洋流以及水体与海底生物群落,并评估海冰是否可能在近期完全消失。此次采集的数据也将用于改进基于卫星的海冰观测。
佩肯指出,考察区域曾受到拉森A和B冰架崩塌影响,并受到拉森C近期变化的塑造。在这些条件下,团队希望获取关于威德尔海生物多样性变化、洋流与海冰状况的关键数据。相关成果将纳入长期持续研究,并用于支持南极系统未来预测与地球系统模型的进一步发展。

据介绍,本次考察将部署多种现代与传统测量系统,包括用于测量海冰厚度的直升机、微结构探针、CTD采样器、多种拖网与海底采样和观测设备,以及自主平台。
哈斯回忆称,他30多年前首次到访该区域,七年前曾随“极地之星”号最后一次前往,当时海冰已开始出现变化。佩肯则表示,跨学科的紧密协作是此次考察的重要特点之一,她尤其关注海冰生态系统对碳循环的贡献。
考察结束后,“极地之星”号将穿越大西洋返航,航程中将开展学生培训,预计于5月中旬抵达不来梅港。
