中國第40次南極科學(xué)考察

南極冰川遼闊、氣候寒冷，茫茫無際的冰雪世界是動物的樂園。種類繁多的魚蝦、憨態(tài)可掬的企鵝、慵懶的海豹、翻飛的海鳥，可愛的極地海洋動物們讓南極有了生機(jī)勃勃的一面。

2023年11月1日上午， 南極科考隊隊員乘坐“雪龍”號和“雪龍2”號極地科學(xué)考察船，前往南極大陸，開啟為期5個多月的科考征程。本次科考將重點(diǎn)開展三項工作：建設(shè)新的科考站、圍繞氣候變化對南極生態(tài)系統(tǒng)的影響與反饋開展調(diào)查和積極開展國際合作。

科考隊將有哪些新發(fā)現(xiàn)？一起來看看吧！

南極考察站為什么長“腳”？

“羅斯海新站”位于南極羅斯海海域的恩克斯堡島，是我國第五座南極考察站，建成后預(yù)計可容納80名考察人員，開展大氣環(huán)境、海洋基礎(chǔ)環(huán)境、生物生態(tài)等多圈層、多學(xué)科的觀測和科學(xué)研究。通過效果圖，我們發(fā)現(xiàn)羅斯海新站長了“腳”——堅實的立柱將考察站的主體建筑架空。

為什么會這樣設(shè)計呢？因為南極是地球上的“寒極”，也是“風(fēng)極”。空曠的雪地狂風(fēng)肆虐，在地面上插一根竹竿，一場大風(fēng)過后，會在竹竿下風(fēng)向形成大雪堆。將主體建筑架空，是一種防風(fēng)與抗雪埋的南極建筑方式。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)吹著雪來襲時，由于考察站的“腳”之間形成了類似通風(fēng)管的通道，持續(xù)不停的大風(fēng)將雪從考察站的“腳”間吹跑，考察站就不會被雪埋。

在極地布放首個生態(tài)潛標(biāo)有什么用？

1月6日，考察隊在阿蒙森海成功布放深水生態(tài)潛標(biāo)，這是中國首次在極地布放生態(tài)潛標(biāo)。

潛標(biāo)布放水深約3000米，計劃放置1年，通過光學(xué)和聲學(xué)方式對上層海洋磷蝦進(jìn)行長周期探測，收集長周期序列的磷蝦數(shù)據(jù)以及相關(guān)的生態(tài)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。這有助于科研人員更好地掌握南極磷蝦的季節(jié)分布特征，分析全球變暖背景下，南極主要生物種群狀態(tài)及氣候變化潛在影響，為南極海洋生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

南極磷蝦能吃嗎？

科考隊在南極觀測的磷蝦適宜被人類食用嗎？實際上，南極磷蝦富含高蛋白質(zhì)，含量遠(yuǎn)高于牛肉和一般魚類，還含有人體必需的多種氨基酸。但由于磷蝦外殼氟含量較高，且磷蝦死亡后其體內(nèi)消化酶能在短時間內(nèi)迅速分解蝦肉，導(dǎo)致外殼所含的氟滲入蝦肉，如果作為食品，必須在3小時內(nèi)對磷蝦進(jìn)行脫殼處理，并加工成蝦糜或蝦仁。

受限于捕撈環(huán)境及食品加工技術(shù)，目前在國際上，與南極磷蝦相關(guān)的主要產(chǎn)品還是凍蝦、蝦粉，以及后續(xù)加工成為磷蝦油、水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料或飼料添加劑等。

為何要測海水溫度和鹽度？

當(dāng)執(zhí)行第40次南極考察任務(wù)的“雪龍2”號行至西風(fēng)帶時，在艉甲板上，一個黑色橢圓形儀器被拋投入海，這是“拋棄式溫鹽深儀”，用于測量海水的溫度、鹽度等數(shù)據(jù)。

為什么要測量海水溫度和鹽度？因為海水在大洋中的流動構(gòu)成一個循環(huán)往復(fù)的大輸送帶，使得熱量和物質(zhì)在各大洋中循環(huán)，是調(diào)節(jié)氣候系統(tǒng)的關(guān)鍵紐帶。

海水的溫度、鹽度好比人的體溫、體重，是物理海洋最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，能直接反映海洋環(huán)境的變化，影響著海水下沉過程。如果極地海洋下沉過程減慢或停止，將對氣候造成災(zāi)難性影響。因此，海水溫度和鹽度調(diào)查是一個長期且連續(xù)的過程。

史前巨猿滅絕竟與“挑食”有關(guān)

近日，來自中國、澳大利亞和美國的科學(xué)家團(tuán)隊解開了地球史上體形最大的靈長類動物步氏巨猿的滅絕謎題。研究發(fā)現(xiàn)，步氏巨猿對攝食行為和食物偏好的執(zhí)著，使它們無力適應(yīng)環(huán)境改變，在29.5萬至21.5萬年前走向滅絕。

步氏巨猿曾廣泛分布于以廣西為代表的中國南方喀斯特地區(qū)，如今，只有近2000顆牙齒和4件不完整的下頜能證明它們曾經(jīng)存在。中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所科研團(tuán)隊引領(lǐng)的一項國際合作多學(xué)科綜合研究找到了步氏巨猿滅絕的答案。步氏巨猿偏好果實、花朵等食物，但隨著森林的退化、草地的大幅增加，它們偏好的食物逐漸匱乏，只能依賴缺乏營養(yǎng)的備選食物，且食物的多樣性大為減少。同時，它們的體形越來越大、越發(fā)笨重，攝食地理范圍大幅縮小，導(dǎo)致了種群的萎縮。

座頭鯨，人類喊你接電話啦

座頭鯨非常聰明，有復(fù)雜的社會系統(tǒng)，會制造工具捕魚，并能通過“歌曲”進(jìn)行廣泛的交流。美國科學(xué)家近日利用水下?lián)P聲器與一頭名叫吐溫的座頭鯨成功“交談”，并記錄了回?fù)芙o座頭鯨的“聯(lián)系電話”。

吐溫通過匹配20分鐘內(nèi)每個回放呼叫信號之間的間隔變化來回應(yīng)研究人員的呼叫。聽到水下?lián)P聲器播放的“聯(lián)系電話”后，吐溫會游近并繞著團(tuán)隊的船轉(zhuǎn)一圈。研究團(tuán)隊表示，這種“交流”展示了一種復(fù)雜的理解和互動水平，反映了一種類似人類的對話風(fēng)格。

人類與座頭鯨之間的“對話”，為科學(xué)家研究非人類物種的智能通信提供了機(jī)會，也為人類未來與地外生命交流提供了寶貴經(jīng)驗。

1億年前知了不會“高歌”

近期，中國、波蘭、美國、澳大利亞等多國古生物學(xué)者運(yùn)用光學(xué)顯微鏡、顯微計算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)等，對蟬總科昆蟲的早期演化歷史、行為、形態(tài)演化規(guī)律等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。

現(xiàn)生蟬科昆蟲最大能發(fā)出近120分貝的響亮聲音。此次研究卻發(fā)現(xiàn)，早期的蟬總科昆蟲雖然普遍具有鼓膜，但大多沒有發(fā)現(xiàn)其他復(fù)雜的發(fā)聲和聽覺結(jié)構(gòu)。這意味著它們的發(fā)聲方式更為原始，可能僅通過樹干等固體物質(zhì)傳遞身體振動的信號，而不像現(xiàn)在的鳴蟬，通過腹部共振腔放大聲音，并以空氣為媒介傳聲。

月球為何偶爾會“身披”光環(huán)

凝視夜空中的滿月，你可能會注意到它周圍有巨大的光環(huán)。為什么月球有時會“身披”光環(huán)呢？美國哥倫比亞大學(xué)地球與環(huán)境工程系副教授卡拉·蘭姆指出，這是由大氣中的冰晶引起的。這些冰晶堆積在卷云中，會折射月球發(fā)出的光。

英國科普工作者解釋道，六邊形柱狀冰晶以特定方式彎曲光線。當(dāng)光線進(jìn)入六邊形冰晶的一條邊時，會稍微彎曲或折射。當(dāng)這束光線從六邊形冰晶的另一邊射出時，它會再次彎曲，彎曲度總是22度。無論冰晶朝向哪個方向，這一點(diǎn)都不變。結(jié)果是：從月球發(fā)出的光通過冰晶，最終與它的起點(diǎn)之間的夾角呈22度，并在月球周圍形成了一個發(fā)光的環(huán)。

南極冰蓋或?qū)⒈罎?/p>

西南極冰蓋是否會是導(dǎo)致海平面上升的“定時炸彈”？科學(xué)家一直想找到答案。近來，一只生活在南大洋的小型章魚的DNA新證據(jù)表明，西南極冰蓋比之前認(rèn)為的更接近崩潰。如果人類無法將人為導(dǎo)致的升溫控制在1.5℃以內(nèi)，海平面將面臨上升3.3～5米的威脅。

南極洲周圍水域生活著不同的圖奎特章魚，位于羅斯海和韋德爾海的種群被不可逾越的西南極冰蓋隔開。它們在大約12萬年前就混合并交換了DNA。那是地球歷史上最后一個間冰期，當(dāng)時的溫度與今天相似。

研究人員表示，只有當(dāng)西南極冰蓋不橫亙在中間，以及整個大陸相對開放的航道允許章魚在羅斯海和韋德爾海之間自由旅行，章魚基因庫中觀察到的模式才可能出現(xiàn)。這表明，南極西部冰蓋在末次間冰期內(nèi)崩塌了，兩個地理上彼此分離的章魚種群才進(jìn)行了混合。這提示我們，西南極冰蓋崩潰的臨界點(diǎn)已經(jīng)接近。

全球運(yùn)力最大固體運(yùn)載火箭成功首飛

1月11日午間，在我國山東海陽附近海域，引力一號運(yùn)載火箭成功首飛，將云遙一號18-20星共3顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，圓滿完成中國航天新年“海上首秀”。

引力一號的高度約為30米，足有十層樓房那么高。它的起飛質(zhì)量達(dá)到405噸，起飛推力為600噸，比世界上現(xiàn)役推力最大的固體火箭歐空局“織女星-C”的起飛質(zhì)量和推力還高出百余噸，可一次發(fā)射30顆百公斤級的小衛(wèi)星。它的成功發(fā)射刷新了全球運(yùn)力最大固體運(yùn)載火箭、我國運(yùn)力最大民營商業(yè)運(yùn)載火箭的紀(jì)錄。

地震頻發(fā)，地球是否進(jìn)入“震動模式”？

中國地震臺網(wǎng)發(fā)布的統(tǒng)計顯示，2023年，全球共發(fā)生6級以上地震129次，呈現(xiàn)出7級以上大震活動由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)的特點(diǎn)。地球是否進(jìn)入了“震動模式”？

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院教授徐錫偉解釋道：“2023年全球發(fā)生了7級以上地震19次，沒有8級以上地震發(fā)生，地震的頻度和強(qiáng)度并沒有明顯偏離平均值，地震新聞增多不等于地震進(jìn)入了活躍期。”中國地質(zhì)科學(xué)院研究員蘇德辰也表示，地震的發(fā)生規(guī)律比較復(fù)雜，地震活動趨勢不能只按照地震發(fā)生的次數(shù)來研判，還要注意地震釋放的總能量。依據(jù)地震總釋放能量來研判地震趨勢更加合理。