本書(shū)以150幅高清照片、6篇科普短文記錄了史上規(guī)模最大的極地科考行動(dòng)——“MOSAiC”(北極氣候研究多學(xué)科漂流冰站)!癕OSAiC”行動(dòng)耗資1.4億歐元,動(dòng)用7艘破冰船,共有20個(gè)國(guó)家、442名科學(xué)家參與其中,歷時(shí)389天,隨冰漂流3400公里,獲得1000多個(gè)冰層樣本,首次回收一套完整的冰基拖曳式海洋剖面浮標(biāo),永久地改變了氣候研究現(xiàn)狀,亦是國(guó)際科研合作的范本。
序
2021—2030 年為“聯(lián)合國(guó)海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年”,將促進(jìn)生成必要的數(shù)據(jù)、信息和知識(shí),實(shí)現(xiàn)從“我們所擁有的海洋”到“我們所希望的海洋”的轉(zhuǎn)變。通過(guò)凝練全球海洋科學(xué)家的智慧,“聯(lián)合國(guó)海洋十年”提出了七大目標(biāo),其中包括希望打造:(1)一個(gè)可預(yù)測(cè)的海洋,即人類(lèi)社會(huì)了解并能夠應(yīng)對(duì)不斷變化的海洋狀況;(2)一個(gè)可獲取的海洋,即可以開(kāi)放并公平地獲取與海洋有關(guān)的數(shù)據(jù)、信息、技術(shù)和創(chuàng)新;(3)一個(gè)富于啟迪并具有吸引力的海洋,即人類(lèi)社會(huì)能夠理解并重視海洋與人類(lèi)福祉和可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
由于沒(méi)有固定的觀測(cè)站,北冰洋中央?yún)^(qū)可以說(shuō)是人類(lèi)調(diào)查最少、認(rèn)知最缺乏的海區(qū)。衛(wèi)星遙感觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展為極地環(huán)境的監(jiān)測(cè)提供重要的支撐,衛(wèi)星觀測(cè)告訴我們最近40 年北冰洋海冰發(fā)生了最近1000 年來(lái)未曾發(fā)生的快速減退,那里的氣候變暖速度是全球平均水平的2—3 倍,被稱(chēng)為北極放大效應(yīng)。衛(wèi)星遙感就像懸掛在深空的眼睛,具有監(jiān)測(cè)全北極變化的能力,然而能看到的往往只是北冰洋表面的變化,例如海冰的變化和表面海水溫度的變化等,對(duì)于浩瀚的冰下海洋,顯得無(wú)能為力。船舶和漂流冰站的調(diào)查是揭示北冰洋中央?yún)^(qū)冰下海洋神秘面紗的主要方式。近130 年前,挪威探險(xiǎn)家弗里喬夫·南森和他的同事們利用特殊設(shè)計(jì)的“前進(jìn)號(hào)”帆船通過(guò)跨越北冰洋的觀測(cè),證實(shí)了穿極流的存在,證明北冰洋中央?yún)^(qū)并沒(méi)有大陸和開(kāi)闊的海洋,而是荒蕪并且?guī)缀跬耆缓1采w的冰封海洋。蘇聯(lián)及俄羅斯繼承了弗里喬夫·南森漂流冰站的觀測(cè)設(shè)想,基于冰上營(yíng)地開(kāi)展了41 次的冰站漂流觀測(cè),對(duì)大氣邊界層和海冰的基本物理性質(zhì)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè),獲得了積雪厚度、海冰密度和鹽度等氣候態(tài)統(tǒng)計(jì)信息。然而,沒(méi)有考察船的依托,冰上營(yíng)地的觀測(cè)能力依然十分有限,對(duì)于冰下海洋全水深的觀測(cè)以及浮冰以外區(qū)域的調(diào)查仍難以企及。至2015 年,由于北極海冰變得更加趨弱,俄羅斯不得不終止了基于冰上營(yíng)地的漂流冰站考察計(jì)劃。由于破冰考察船船時(shí)的寶貴,以及后勤補(bǔ)給需要龐大的經(jīng)費(fèi)支持,歷史上基于破冰船的漂流冰站考察屈指可數(shù),美國(guó)實(shí)施的“SHEBA”計(jì)劃是“MOSAiC”(北極氣候研究多學(xué)科漂流冰站)考察實(shí)施之前最完善最全面的漂流冰站計(jì)劃,觀測(cè)數(shù)據(jù)至今仍被廣泛應(yīng)用于北極氣候和天氣數(shù)值模式中。然而,“SHEBA”計(jì)劃實(shí)施于1997—1998 年,觀測(cè)背景是北極的多年冰。1984—2017 年,冬季多年冰的占比從約65% 減少到了40%,當(dāng)前超過(guò)五年的多年冰占比減少到不足5%。在這樣的背景下,“SHEBA”的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前北極海冰顯得十分不適用。
在德國(guó)阿爾弗雷德·魏格納研究所暨亥姆霍茲極地與海洋研究中心(AWI)的牽頭和全球北極海洋科學(xué)家的共同努力下,“MOSAiC”計(jì)劃從科學(xué)家研討會(huì)的構(gòu)想變成了現(xiàn)實(shí),來(lái)自全球20 個(gè)國(guó)家、80 多個(gè)研究所的科學(xué)家走到了一起,利用德國(guó)的“極星號(hào)”考察船在北冰洋實(shí)施了一整年的漂流觀測(cè),科學(xué)家共同致力于通過(guò)獲得全球觀測(cè)最少海區(qū)的觀測(cè)數(shù)據(jù),更新我們對(duì)北冰洋的認(rèn)知,將北冰洋打造成一個(gè)可預(yù)測(cè)的海洋,一個(gè)富于啟迪并具有吸引力的海洋,服務(wù)于北冰洋的保護(hù)和可持續(xù)利用。本人作為中方的協(xié)調(diào)人深入?yún)⑴c了“MOSAiC”計(jì)劃,與本書(shū)的原著攝影記者埃絲特·霍瓦思共同參與“MOSAiC”第一航段的現(xiàn)場(chǎng)考察。閱讀了千慧給我的翻譯稿,船上一起戰(zhàn)斗過(guò)的國(guó)際同行和現(xiàn)場(chǎng)考察場(chǎng)景瞬間浮現(xiàn)在眼前。領(lǐng)隊(duì)馬庫(kù)斯·雷克斯博士對(duì)科學(xué)總是充滿(mǎn)熱情,并且可以將深?yuàn)W的北極氣候變化描述得像個(gè)故事;副領(lǐng)隊(duì)、海冰專(zhuān)家馬塞爾·尼古拉斯博士對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安排總是那么嚴(yán)謹(jǐn),把時(shí)間表做得像德國(guó)的機(jī)器那樣精密;后勤總管韋麗娜·莫霍普特對(duì)于“熊”來(lái)“熊”往、冰開(kāi)冰裂的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)總是那么有把控力;生態(tài)學(xué)家艾莉森·馮會(huì)告訴別人,女性科學(xué)家可以把北極探險(xiǎn)做得很好……“極星號(hào)”就像個(gè)“聯(lián)合國(guó)”,盡管船上的科學(xué)家都有著共同的夢(mèng)想,但來(lái)自不同國(guó)家、不同地區(qū)的科學(xué)家總會(huì)有意無(wú)意地將不同國(guó)家和地區(qū)的文化要素帶到船上。北歐探險(xiǎn)家盡管性格粗獷,但總有織不完的毛衣;芬蘭的科學(xué)家覺(jué)得桑拿是每天的必修課;巴西人盡管跨越了大半個(gè)地區(qū)來(lái)到北極的浮冰上,依然相信足球是最重要的;來(lái)自瑞士阿爾卑斯山和美國(guó)阿拉斯加的科學(xué)家好像從來(lái)不覺(jué)得北冰洋中央?yún)^(qū)有多冷;中國(guó)人對(duì)工作總是表現(xiàn)得很謙遜和執(zhí)著……
科學(xué)家用他們的設(shè)備、儀器和記錄本記錄著這塊浮冰以及相關(guān)聯(lián)的大氣、海洋和生態(tài)等系統(tǒng)的變化;記者們用照相機(jī)、攝像機(jī)和筆記錄著這里發(fā)生的一切。風(fēng)暴過(guò)后,科學(xué)家在拯救他們的設(shè)備,記者們記錄著科學(xué)家的身影。在學(xué)術(shù)講堂上,科學(xué)家們努力把他們做的科學(xué)研究表達(dá)得清楚而精彩,記者們努力把科學(xué)家講的科學(xué)變成故事。記者是科學(xué)家與大眾讀者之間的橋梁,有了這個(gè)橋梁,大眾讀者才能更深刻、更精準(zhǔn)地了解科學(xué)家所從事的工作;年輕讀者也可能因?yàn)橐恍┛破兆x物對(duì)某些行當(dāng)?shù)目茖W(xué)產(chǎn)生興趣,后來(lái)成為科學(xué)家。感謝埃絲特·霍瓦思們,因?yàn)樗麄兊挠涊d、圖片和影像,我們對(duì)那片北冰洋中央?yún)^(qū)域普通而不簡(jiǎn)單的浮冰有了更多的念想;感謝千慧,兼顧東西方文化和語(yǔ)言的差異,用精準(zhǔn)而富有溫度的中文翻譯了這本科普讀物,讓中國(guó)讀者觸及那片冰以及與之相關(guān)的科學(xué)和科學(xué)家的故事。
“MOSAiC”考察是成功的:我們把北冰洋中央?yún)^(qū)冬季全水深的觀測(cè)數(shù)量翻了一番,在浮冰上布放的浮標(biāo)數(shù)量比過(guò)去10 年的總和還多,在北冰洋中央?yún)^(qū)域?qū)嵤┝巳祟?lèi)第一次冰下沉積物捕獲器的持續(xù)采樣觀測(cè)……中國(guó)作為這個(gè)偉大航次的重要參與方,為這一次次的“人類(lèi)首次”做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn),我們?nèi)栽谂c國(guó)際同行一道致力于利用獲得的數(shù)據(jù)和樣品更好地描述這個(gè)快速變化的海洋。
“MOSAiC”考察中方協(xié)調(diào)人 雷瑞波研究員
2022 年6 月15 日
攝影作者:埃絲特·霍瓦思
匈牙利紀(jì)實(shí)攝影師,2020年“荷賽獎(jiǎng)”(世界新聞攝影獎(jiǎng))環(huán)境類(lèi)第yi名得主(獲獎(jiǎng)作品:《北極熊和她的幼崽》)。
文字作者:塞巴斯蒂安·格羅特
德國(guó)記者,在阿爾弗雷德·魏格納研究所的通信部工作,他在“極星號(hào)”上報(bào)道這次探險(xiǎn)。
文字作者:凱瑟琳娜·韋斯–圖伊德
德國(guó)記者,她隨支援船“費(fèi)奧多羅夫院士號(hào)”工作,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)通訊及媒體事務(wù)。
譯者:曾千慧
海洋生物學(xué)博士,現(xiàn)任自然資源部第三海洋研究所助理研究員。曾于2018年、2019年隨游輪前往南北極,擔(dān)任極地向?qū),?fù)責(zé)翻譯與海洋生物鑒定講解等工作。
作序:雷瑞波
工學(xué)博士,現(xiàn)任中國(guó)極地研究中心研究員,主要從事極地海冰物理學(xué)研究和海冰觀測(cè)技術(shù)裝備研發(fā)工作,是此次北極科考行動(dòng)的中方協(xié)調(diào)人。
前言
測(cè)量一個(gè)正在消失的世界
火之洗禮 做好在極端環(huán)境下工作的準(zhǔn)備
啟航 直入海冰
冰漂的發(fā)明 弗里喬夫·南森和挪威極地遠(yuǎn)征隊(duì)
漂流 在世界極北處建立研究站
大氣研究 探索風(fēng)、云和顆粒
觀測(cè)站 冰上筆記
北極海冰 “冷庫(kù)”的裂縫
日常事務(wù) 世界盡頭的生活
北極生態(tài)系統(tǒng) 冰層以下的生命
生物地球化學(xué)組的研究 尋找蹤跡
越冬 全天24小時(shí)在黑暗中工作
海洋研究和氣候變化 凝望深淵
輪換 在北極點(diǎn)交接
與埃絲特·霍瓦思對(duì)話(huà) 極夜的黑暗無(wú)盡地迷人
一個(gè)不同的世界 漂流穿越北極的夏季
致謝
譯后記