探尋北極海底世界的奧秘
2025-10-11 07:00:14
來源：新華社
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開展北極底棲生物調查，是中國第15次北冰洋科學考察的一項重要內容。受氣候變暖等因素影響，越來越多的暖水性物種向北擴張，正在影響和改變北冰洋的生物分布格局。
記者搭乘“雪龍2”號極地科考破冰船在北冰洋采訪看到，本次考察隊獲取了豐富的底棲生物樣品，展現了多樣的海底生物世界。同時，一些新的調查和發現，正在推進北極底棲生態系統對氣候快速變化響應的研究。
圖為科考隊員正在回收底拖網并檢視底棲動物樣品。新華社記者劉詩平 攝
5000多個樣品揭示北極底棲生物多樣性
生活在海底表面或泥沙中的底棲生物，是魚類、海洋哺乳動物和海鳥的重要“口糧”。同時，它們吞食上層海水沉降下來的有機物，再把營養“釋放”回海水，等于給大海“施肥”，支撐浮游植物等初級生產者的生長。
“考察隊在楚科奇海北部海域成功完成了14個站位的底拖網作業，獲取了豐富的底棲生物樣品，為深入研究北極底棲生物多樣性和群落結構提供了寶貴的第一手資料。”考察隊生態調查隊隊長、自然資源部第三海洋研究所副研究員劉坤說。
圖為經過整理后排列的部分北冰洋底棲動物樣品。劉坤 攝
經初步整理，此次底拖網共獲取了5000多個底棲生物樣品，涵蓋棘皮動物、腔腸動物、軟體動物、節肢動物、環節動物和苔蘚動物6個門類，物種多樣性較高。其中，優勢種有泥海星、北太平洋雪蟹、傘狀海鰓、寄生海葵，以及管棲多毛類等。
“筐蛇尾、長額蝦、雙眼鉤蝦、蛾螺等代表性生物也有發現，這些底棲生物樣品為極地生態研究積累了珍貴的實物資源。”科考隊員、自然資源部第三海洋研究所高級工程師黃雅琴說。
黃雅琴認為，北極大型底棲動物生長緩慢、壽命長、棲息場所固定，因此很適合作為“氣候變化的指示器”。它們的群落結構在幾年到幾十年內會清晰反映環境變化。此次成果與歷次北極航次的樣品與數據聯動對比，將為揭示北極底棲生態系統如何響應氣候變化提供關鍵支撐。
圖為科考隊員黃雅琴及其獲取的北冰洋底棲生物樣品。新華社記者劉詩平 攝
空間梯度揭示底棲生物分布格局
“在北極海域，科學家已經記錄了4000多種巨型和大型底棲生物，豐富程度超出很多人的想象。但是，人類對北冰洋大部分海域的底棲生物情況依然了解有限。”劉坤說。
除了拖網取樣，本次考察隊布放了多套海底生物影像觀測系統。
圖為劉坤（右）等科考隊員和剛回收到船上的海底生物影像觀測系統。新華社記者劉詩平 攝
劉坤表示，通過獲取底棲生物原位影像資料，分析底棲生物多樣性與分布格局，并持續跟蹤氣候驅動下的物種北移與群落重組，力求回答“北極底棲生態系統在發生什么樣的變化”和“為什么發生這種變化”，從而為北極生態保護與漁業管理提供量化證據與預警。
與以往不同，本次考察首次按水深梯度在陸架—陸坡—深海剖面上布放海底生物影像觀測系統。獲取的影像資料顯示，群落結構隨水深呈現顯著差異：陸架和陸坡區以泥海星、傘狀海鰓等占優，深海盆地則出現巨型海參——透明科爾加海參的高密度帶。
海底生物影像觀測系統拍攝的巨型海參——透明科爾加海參。（中國第15次北冰洋科學考察隊供圖）
時間梯度捕捉“冰藻脈沖”
“與往年主要在楚科奇海海臺區開展調查不同，本次底棲生物監測站位集中在楚科奇海西北部的陸坡區和深水區。這里位于大西洋海水和太平洋海水交匯處，營養物質供應充足，底棲生物多樣性更高、群落結構更為復雜。”劉坤說。
圖為科考隊員正在回收底拖網。新華社記者劉詩平 攝
他講述了一次難忘的取樣經歷，即在北緯75度18分進行的陸坡區站位拖網作業。
“一網下去，網袋里不僅有數量可觀的海星、海蛇尾、雪蟹和管棲多毛類，而且網衣和網架上居然還帶回了很多完好的海百合和海鰓。”劉坤說，收獲之豐，隊員們在艉甲板底拖作業和處理樣品花了約3個小時，在室內對樣品分裝和拍照又用了2個小時。
考察隊注意到，在融冰初期—中期—末期的連續觀測中，海底影像顯示近底顆粒和絮狀物顯著增加，并與上覆水體的“冰藻下沉潮”同步。
“出乎意料的是，我們通過海底生物影像觀測系統，在約2200米深海區域捕捉到大量絮狀、團聚狀冰藻藻團，這顯示上層—海底耦合在北極深海同樣可能強烈發生。”劉坤說，這一發現為后續的長期連續觀測與跨區域對比提供了關鍵線索，也為解析深水區上層—海底耦合過程打開了新窗口。
劉坤表示，這次考察踩準了海冰初融這一關鍵窗口期：冰藻和有機顆粒開始迅速下沉，考察隊同步開展底拖網與箱式取樣器獲取樣品，把海冰融化“過程”與底棲生物“樣品”時間配對，由此識別“哪些底棲動物在吃”和“吃了多少”，從而有效評估北極海冰消退背景下底棲食物網的變化。
談到未來如何更好地開展北極底棲生物調查和監測，劉坤和黃雅琴建議，加強國際合作，建立高效、標準化的北極大型底棲生物群落監測，同時擴展對微型和小型底棲生物類群的監測；更好地利用載人潛水器、無人遙控潛水器和海底生物影像觀測系統等先進設備開展可視化調查，進行北冰洋區域間的底棲生物比較研究。（記者劉詩平）
科考隊員在回收底拖網（2025年7月23日攝）。新華社記者 劉詩平 攝
科考隊員在處理底拖網帶回的底棲生物樣品（2025年9月10日攝）。新華社記者 劉詩平 攝
北冰洋底棲動物樣品（2025年8月3日攝）。新華社記者 劉詩平 攝
科考隊員在回收海底生物影像觀測系統（2025年8月14日攝）。新華社記者 劉詩平 攝
科考隊員在回收海底生物影像觀測系統（2025年8月14日攝）。新華社記者 劉詩平 攝
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