上海交大人在北极—挪威海陆架生态航次
作者:谢安琪 发布日期: 2019/05/01

4月27日下午,挪威特罗姆瑟晴空万里,春风袭人,四周高山依然是白雪皑皑,当地时间1点海尔默汉森(Helmer Hanssen)号科考船离开挪威北极大学的船码头,开始了为期16天的国家自然基金委与挪威研究理事会联合项目“多重压力下中国南海与挪威海北部陆坡生物资源与生态系统动力学的比较研究”的首个航次,船上载有11名上海交通大学海洋学院的科学家和学生。项目中方首席科学家是上海交通大学海洋学院周朦,挪方首席科学家是挪威北极大学蓀娅×琳尼亚×巴斯朵。

周朦说:“我经常被人问中国南海和挪威海环境和生态差别这么大,应如何比较?中国南海北部陆坡和挪威海北部陆坡生态系统都是生物资源的热点区,是多种经济鱼种的产卵和育幼地,同时也是受自然过程变化、人类活动和气候变化影响最大的区域。在不同的自然变化、人类的干扰和管理政策下,南海陆架生态系统承受着过渡捕捞、富养化和污染物的巨大压力,环境生态遭受严重破坏,反之挪威海也经历了人类长期利用,特别是渔业和油气工业,但是环境生态仍然处于健康状态。我们研究比较的是这两个系统的不同的生态过程、工业发展历史、科学认知深度、及管理政策。”

本次挪威航次的目的地是挪威著名的渔业捕捞区——卢福顿(Lofoten)外的海区。蓀娅×琳尼亚×巴斯朵说,在卢福顿海区,飞马哲水蚤每年春季从深海400-600米休眠层迁移至表层,形成海水都变红的超大型的聚集区域,这是支持经济鱼种产卵和育幼地的关键机制之一。但是形成这种现象的物理和生化机制仍然是未知,我们更不清楚这种超大型生物聚集带来的生态和种群后果。本航次的主要科学目的就是要认知造成飞马哲水蚤超大型聚集的物理和生化机制。

本航次是否成功取决于中挪双方超高技术的综合。2周前,挪威方已经释放了一个水下滑翔机,在研究区域监测海水的温度、盐度和海流。目前中方已经开始了利用卫星高度计计算的流场和拉格朗日相关场的海流、涡旋、物质散聚的计算和跟踪;挪威方也开始了水色遥感跟踪飞马哲水蚤造成的水色变化。数据分析都直指卢福顿陆架上的深沟和浅滩区域的急流和旋涡。

蓀娅×琳尼亚×巴斯朵使用MVP-拖体(Moving Vessel Profiler)已有15年的经验,是国际上最有经验、拖的距离最长的海洋学家。她表示,这个航次的主要观测工具是MVP,用于观测上层400米水体的温盐、叶绿素和中型动物(飞马哲水蚤)。上海交大海洋学院的走航系统包括混合层中的温盐、氧氩比、酸度、初级生产力能力,船载的多普勒海流剖面仪及多频探鱼仪,水下滑翔机作为辅助,用于长期监测,另外还有一系列与过程参数相关的现场实验,比如初级生产力、微生物和中型动物的摄食率、和浮游生物种群呼吸率等。这次考察是海洋高科技的综合。

上海交大海洋学院派出了一支国际一流的队伍。团队由张召儒副研究员领队,过去4年,她从纯用模型研究海洋过程,转化为一个使用拖体观测与模型模拟综合研究海洋过程;钟贻森讲师从理论研究中-亚中尺度过程,转化成为使用多普勒海流剖面仪和现场水文观测;刘海龙研究员从模型和再分析研究大洋障碍层现象和混合过程,这是他第一次参加海上研究,不久后他就要参加MoSAic国际项目,在冻在冰里的德国极星号科考船上飘去北极极点,研究湍流混合过程;高咏卉副教授在MichaelBender院士指导下,搭建了一台世界前沿的氧氩比测量系统,这台系统之前去了南大洋,这次又来到了亚北极海。

期待他们凯旋!

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