南大洋上的冰山

    南大洋是否能夠成為獨立的第五大洋，從嚴格的地理意義上來説，也許還存在爭議。美國國家地理學會承認南大洋的獨立，凸顯了它的重要性，將有助于推動人們更好地認識海洋、保護海洋。

《環球》雜志記者/劉詩平

　　6月8日是世界海洋日，美國國家地理學會在這一天宣布，正式承認南大洋為世界第五大洋，同時宣布南大洋將與太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋一樣出現在地圖上、收錄在世界大洋科普圖書中。

　　南大洋的名字，國人並不陌生。1984年中國進行首次南極考察時，兩支考察小分隊分別是“南極洲考察隊”和“南大洋考察隊”，考察成果出版有《南大洋考察報告》和《南大洋考察圖集》。此後中國每年考察一次，又進行了36次南極考察，南大洋始終是考察重點，“南大洋”一詞始終出現在考察報告中。

　　《環球》雜志記者2018~2019年、2019~2020年參加中國第35次、36次南極考察，搭乘“雪龍”號和“雪龍2”號科考破冰船在南大洋不同水域航行，隨船報道時也沒少出現“南大洋”的字眼。

　　不過，翻開中國地圖出版社出版的世界地圖和《南北極地圖集》，地圖上並沒有出現南大洋的字樣。《南北極地圖集》南大洋所在的位置，是南太平洋、南大西洋和南印度洋。

　　翻檢美國《國家地理》雜志這些年刊載的南極地圖，南大洋所在的位置同樣是南太平洋、南印度洋、南大西洋。美國國家地理學會編撰的《美國國家地理自然人文百科》等科普著作，也同樣只有四大洋——太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。

　　現在，美國國家地理學會為什麼承認南大洋為世界第五大洋？南大洋的面貌是怎樣日漸清晰的？它與其他四大洋相比有哪些獨特的個性？遠離塵囂的南大洋對于人類有哪些特殊的意義？

　　就讓《環球》雜志記者帶你一起走近“南大洋”。

前赴後繼挺進南大洋

　　環繞南極洲的南大洋，是地球上最少人抵達、最鮮為人知的海洋。與北冰洋幾乎被大陸包圍相反，南大洋無邊無際的海水包圍著南極大陸，同時咆哮的西風帶又將南大洋與常住著人類的大陸分隔開。

　　人類涉足南大洋，進入南極圈，源于大航海時代歐洲國家尋找傳説中的“南方大陸”。數百年來，人類持續不斷的南極探險和孜孜以求的科學研究，讓地球第七大陸——南極洲、世界第五大洋——南大洋的面貌逐漸清晰起來。

　　早在古希臘時期，就已經傳説南半球有一個幅員遼闊的南方大陸。新航路開辟後，西班牙、荷蘭、法國、英國等國的探險家和航海家，都曾經在南太平洋尋找“未知的南方大陸”，以期找到自然資源豐富的新殖民地，或者找到擴張貿易的機會。其中，英國的庫克船長是首個涉足南極圈、繞南大洋環航南極大陸的航海家——盡管他不曾見到過南極大陸。

　　1772年，庫克率兩艘帆船——“果敢”號和“探險”號展開第二次遠航，繼續尋找南方大陸。1768~1771年，他率“奮進”號帆船首次尋找南方大陸時，曾經環繞現在的新西蘭航行，並抵達澳洲大陸東部海岸。這次，他決定向更南的南方挺進。

　　企鵝、海豹、鯨、冰山、狂風巨浪、極寒天氣，南大洋上一切典型的環境和氣候，庫克一行都遇到了。

　　1773年1月17日，庫克首次穿越南極圈，此後又在1773年12月和1774年1月兩次進入南極圈，並成功駛至南緯71度10分，這是18世紀航海家到過的最南的海洋。

　　庫克首次環航南極大陸，以及他記錄的海豹等生物資源，40多年後開始發揮作用和産生回響。

　　1819年，沙皇亞歷山大一世派遣別林斯高晉和拉扎列夫率“東方”號與“和平”號，循著庫克第二次航線駛往南大洋，繼續尋找未知的大陸。這是人類沿著南大洋第二次環航南極大陸，首次看到南極大陸。

　　庫克記錄的南大洋富饒的海洋生物資源，吸引了美英等國海豹捕獵者紛紛南下。第三個環航南極大陸的航海家約翰·比斯科，就是接受在捕獵海豹方面實力雄厚的倫敦恩德比兄弟公司派遣，環繞南大洋尋找新的海豹棲息地。比斯科駕駛帆船進行了兩年半的海上航行，雖然沒有找到海豹蹤跡，但在1831年2月發現了與南非隔海相望的南極大陸，現在南極大陸上的恩德比地的名稱即由此而來。

　　19世紀30年代末40年代初，尋找南方大陸的激烈競爭在美、英、法之間展開。英國探險家羅斯率領的“幽冥”號和“恐怖”號，正是在這種競爭中實現了人類第四次沿南大洋環航南極大陸；他的美國競爭對手威爾克斯在南大洋沿著冰障航行了1300多公里，現在南極洲的威爾克斯地所在的南大洋部分，正是當年他的船隊航行的海域；法國探險家迪維爾發現了以其夫人名字命名的阿德利地，其沿海水域命名為迪維爾海。羅斯則航行到了南緯78度海域，以其名字命名的羅斯海，是距離南極點最近的海域，日後斯科特和阿蒙森在進行人類最先到達南極點的競賽中，正是從這片海域前往南極點。

　　人類第五次環航南極大陸，是20世紀30年代由挪威克裏斯滕森捕鯨船隊完成的，這也是告別帆船環航南極大陸之後的首次環航南極。克裏斯滕森捕鯨船隊中的小型探險船“諾維吉亞”號靈活機動，在船隊的工廠加工船為其運載煤炭、物資以及運送直升機的幫助下，它可以進行超遠航程作業。持續數年出航南極後，“諾維吉亞”號于1930~1931年完成了環航南極。

　　從羅斯環航南極到“諾維吉亞”號環航南極，90年間，人類持續向南極進軍，南大洋和南極洲的神秘面紗開始被慢慢揭開。

　　其中，19世紀末至第一次世界大戰期間，多個國家的探險隊奔赴南極，取得一係列重大突破和發現。英國斯科特和薩克爾頓、挪威阿蒙森、澳大利亞莫森、德國德裏加爾斯基、比利時德傑拉許、法國夏科、瑞典奧托·諾登舍爾德、蘇格蘭威廉·布魯斯、日本白瀬矗等探險家的探險，共同造就了這一被稱為南極探險的英雄時代。

　　1957~1958年的國際地球物理年，不同學科的科學家奔向南極，在南大洋上投放科考設備，在南極大陸上建立考察站，進行多學科考察。1959年簽署、1961年生效的《南極條約》，結束了以領土為目的的各種南極活動，開啟了南極科學考察的新篇章。人類對南極的探索，從以地理髮現為主的探險時代，進入到科考研究的科學時代。

　　中國是航行南大洋、挺進南極洲的後來者，直到20世紀80年代才組織首次南極考察。不過，短短30年間，中國已經成為南極考察大國，在南極建立了長城站、中山站、昆侖站和泰山站，每年都有中國的科考破冰船航行在南大洋上。

　　在2013~2014年進行的中國第30次南極考察中，“雪龍”號完成首次環航南極。航行途中，科考隊員在南極半島海域和普裏茲灣海域開展物理海洋、海洋地質、海洋地球物理、海洋化學、海洋生物等多學科綜合考察。也就是在這次環航南極期間，“雪龍”號成功援救了俄羅斯“紹卡利斯基院士”號上的52名被困人員。

　　在2019~2020年進行的中國第36次南極考察中，“雪龍”號和“雪龍2”號首次展開“雙龍探極”，圍繞南極氣候變化、生態環境保護，在宇航員海、阿蒙森海等南大洋海域開展了海洋環境調查。其中，“雪龍2”號完成了它的首次環航南極，在宇航員海展開的綜合科考，是“雪龍2”號首次進行的大洋科考，也是中國對宇航員海進行的首次綜合科考。

遺世而獨立

　　南極洲周圍的水域（南大洋），是一個可與四大洋並列的海洋，還是太平洋、大西洋和印度洋向南部的延伸？

　　南大洋的北邊與太平洋、大西洋和印度洋相連，不像四大洋（太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋）那樣“疆域”相對獨立、有各自大致的大陸邊界，也不像四大洋那樣有與其對應的大洋中脊。美國《國家地理》雜志稱，南大洋環繞南極洲，其他大洋由包圍它們的大陸劃分，南大洋則由洋流劃分。正如美國國家地理學會駐會探險家、海洋學家西爾維婭·厄爾所説：“它（南大洋）被極其湍急的南極繞極流所環繞，是唯一一個與其他三大洋相接觸、完全包圍一個大陸而不是被它們所包圍的海洋。”

　　南極繞極流是地球上最強的海流，也是唯一東西貫通的洋流。德雷克海峽形成，南大洋應運而生。隨著德雷克海峽變深變寬廣，環繞南極的洋流開始形成。

　　21世紀初，國際水道測量組織（IHO）曾確定南大洋為一個獨立的大洋，以南緯60度為界向南，直至南極洲海岸。美國國家地理學會配發的南大洋的界線圖，與IHO確定的南大洋范圍一樣，為環繞南極洲至南緯60度之間的水域，但不包括這一水域內的德雷克海峽和斯科舍海。

　　中國海洋大學海洋與大氣學院教授史久新，與《環球》雜志記者同為第35次南極考察隊隊友，他告訴記者，美國國家地理學會此次對南大洋的定義，與IHO給出的定義基本一致，即以南緯60度為南大洋北界。選擇這一緯度，《國家地理》雜志給出的解釋是，這裏是南極繞極流的中心。IHO沒有明確給出選擇這一緯度的原因，南緯60度基本上是南極海冰最大范圍的北界，IHO劃定的南大洋可能考慮到了海冰對航海的影響。

　　史久新説，海洋學上定義的南大洋范圍要更大一些，通常指南半球亞熱帶鋒（以前稱為亞熱帶輻合帶）以南的海洋，大體上是在南緯40度以南。這部分海洋的溫度垂向結構與中低緯度的海洋有顯著的差別，因此需要單獨劃分出來。

　　在第34次南極考察中，史久新和隊友曾在阿蒙森海域進行海洋溫度、鹽度、海流觀測等作業，沿西經126度自南向北完成了南緯64度至60度之間5個海洋站位觀測，獲得了南極繞極流核心區域觀測數據，這也是中國南極科考隊首次在南極繞極流核心海域開展全深度斷面觀測。

　　在南大洋，即使是夏天，也依然冰山林立、浮冰處處。冬天來臨，則會有更大的范圍凍結厚厚的海冰。

　　南大洋海冰的季節變化，是地球表面最明顯、最壯觀的季節性變化。海冰面積最大時，遠遠超過南極大陸約1400萬平方千米的面積；海冰面積最小時，則不到500萬平方千米。

　　然而，盡管環境惡劣、氣候寒冷，這裏依然生機勃發，到處洋溢著熱烈的生命激情。夏季航行在南大洋，天空中以及船周邊不時飛翔著南極鹱、雪海燕、信天翁等鳥類；在較小冰山和海冰上見到最多的，是食蟹海豹、威德爾海豹、帝企鵝、阿德利企鵝等動物；在水中見到露出水面最多的，是不同種類的鯨；水下則有數量驚人的南極磷蝦和各種魚類。

　　置身于遺世而獨立的南大洋，生活在冰天雪地裏的這些動物，在漫長的演化中，形成了適應這種特殊環境的生存本領，有著極地寒冷海域生態係統的鮮明特點。隨著氣候變暖，極地生態環境一旦受到影響，將威脅到這些極地動物的生存。

認識海洋，保護海洋

　　南大洋是否能夠成為獨立的第五大洋，從嚴格的地理意義上來説，也許還存在爭議。美國國家地理學會承認南大洋的獨立，凸顯了它的重要性，將有助于推動人們更好地認識海洋、保護海洋。

　　南大洋隨季節顯著變化的海冰和南極大陸一望無垠的冰蓋，形成了南極地區獨特的地理環境。它們所産生的冰雪、大氣、海洋和生物間的相互作用，極大地影響著全球係統。

　　“南大洋在氣候變化過程中扮演著重要的角色，尤其是其吸熱和固碳的特徵，在全球氣候係統能量平衡過程中有著重要作用。研究發現，近50年來，全球變暖導致的地球氣候係統所增加的能量，有超過90%被海洋吸收，南大洋在其中至關重要。”國際極地氣象委員會委員、中國科學院大氣物理研究所研究員李熙晨對《環球》雜志記者説。

　　南大洋將南極大陸包圍，對南極大陸和冰蓋起著“隔熱”作用。同時，貫穿全球大洋及其溫鹽迴圈，使它對全球碳迴圈和大氣二氧化碳濃度有著重要的調控作用。研究顯示，南大洋是地球係統的主要碳匯之一。人類活動排放的二氧化碳，很大一部分被南大洋吸收。這一過程對全球碳迴圈來説意義重大，對中國乃至全球的碳達峰、碳中和政策，同樣有著深遠的潛在影響。

　　李熙晨説，南大洋海冰變率對全球大洋溫鹽環流有重要的驅動作用，被喻為大洋深層環流的一個“發動機”，在全球大洋深層環流的形成和發展過程中扮演著重要角色。大洋深層環流的改變，能夠進一步影響全球海表溫度，造成南大洋、北大西洋以及整個熱帶海洋區域海溫的顯著變化。這些變化過程，可以進一步通過海氣相互作用以及大氣遙相關等過程影響全球氣候係統，包括中國局部地區的氣候變化。

　　正是由于南大洋在地球係統和全球變化中的重要作用，國際科聯南極研究科學委員會（SCAR）在2010年提出了南大洋觀測係統的研究計劃，以期更深入了解和揭示南大洋變化的主要特徵、控制因素、響應與反饋，加強對未來變化的預測。

　　極地海洋生態係統對全球變化更為敏感，是開展海洋生態係統對全球變化響應與反饋研究的重要窗口。同時，南大洋的低溫、高鹽、高壓、寡營養等特殊環境，造就了南大洋生態係統中各生物類群在基因結構、遺傳、適應、代謝等方面的獨特性和多樣性，蘊含著生命進化歷程的豐富資訊，是生物遺傳和功能多樣性豐富的資源寶藏。南大洋蘊藏著豐富的生物資源，是地球上最大的動物蛋白庫，也是地球上最重要的基因資源庫之一。

　　由此看來，南極地區雖然在地理位置上遠離人類，但它無處不在影響著人類生存的環境，影響著人類的未來。加強對南大洋的科考研究，破解這個獨特海洋的更多奧秘，則可以使人類更好地認識、保護和利用南大洋。

來源：2021年7月14日出版的《環球》雜志 第14期

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