科学家在吉萨金字塔下发现第二座“城市”，或于3.8万年前建造

中青报·中青网记者 王烨捷 实习生(shíxíshēng) 何奕辰 -20℃至-28℃的(de)秋季极寒环境、连续20天观测作业、带回6000余份化学(huàxué)和生物样本……5月28日，中国(zhōngguó)第41次南极考察罗斯海联合航次完成(wánchéng)科考任务后满载而归。作为国际(guójì)上首次以南极边缘海秋季生态系统为研究对象的跨国联合科考行动，此次行动不仅填补了相关领域长期以来的研究空白，也为后续极地大洋国际合作(hézuò)研究积累了宝贵的经验。 罗斯海一直是各国在南极开展研究的(de)“必争之地”，能到此处(cǐchù)收集稀缺的秋冬季样本，更是世界(shìjiè)各国海洋科学家一直以来(yǐlái)的心愿。本次航程由上海交通大学海洋学院和中国极地研究中心发起，精选了中国、美国、英国等9个国家的约(yuē)50名科考人员，其中超三成是中国科学家，来自上海交大海洋学院的10名师生深度参与了航次策划(cèhuà)、论证、筹备、组织、执行的全过程。 日前，这10名科考人员带着他们的(de)研究成果回到了上海。 南极(nánjí)科考团队合影。上海交大供图 为什么秋冬季的(de)南极非去不可？ 上海交大海洋学院院长周朦是(shì)一位(yīwèi)经验丰富的(de)“老南极”，已去过14次南极、10次北极。周朦回忆，自己第一次(dìyīcì)去南极参加科考是在1992年，“那时我们都开玩笑说就是去了解一下(yīxià)，还没能进入到核心区域就要返回了。”那时中国薄弱的科考条件令他至今记忆犹新，如今一切都在变好，“为什么不组织一次南极秋冬季科考呢？”这个念头，如同种子一般，在周朦的脑海中(nǎohǎizhōng)不断生根发芽。 为什么选择罗斯海(luósīhǎi)？它不仅是驱动全球(quánqiú)海洋环流与气候的(de)关键动力引擎，孕育着影响深远的南极底层水，更是南大洋生物资源最丰饶的区域之一。其独特的高生产力与深层海水活动，使罗斯海成为深海碳储存的重要场所。因此，围绕罗斯海展开的研究(yánjiū)，对于研究全球气候变暖和海洋生态系统(shēngtàixìtǒng)生物多样性等方面都具有重要的战略意义。 但长久以来，受极寒气候与复杂海况(hǎikuàng)的双重制约，夏季以外的南极科考被视作“不可能完成的任务”。因此，南极秋季(qiūjì)观测数据极度匮乏。然而，为什么(wèishénme)要在秋季收集南极的数据呢？ 部分科考人员合影。上海交大(shànghǎijiāodà)供图 以浮游生物的观测为例，浮游生物被认为是一种“初级(chūjí)生产力”，它们是南极生态系统运转的基石，而光又是限制初级生产力的重要环境因子。南极春夏季光照条件好，初级生产力高；秋季漫长(màncháng)且极暗无光，这时的南极生态系统难道就停摆(tíngbǎi)了吗(ma)？ 上海交大海洋(hǎiyáng)学院副教授冯媛媛主攻生物海洋学方向，在此次任务中主要就南极浮游生物数量和分布特征展开调查。她介绍，实际的(de)调查结果显示，秋冬季的南极暗藏着一个活跃(huóyuè)的暗生态系统。冯媛媛们要研究的是，驱动海洋生物圈的有机质和能量(néngliàng)从何而来？南极的生态系统要承受多大压力？有多少食物以怎样的方式存储下来留到第二年春天？这些(zhèxiē)重要问题，只有在秋季进入南极才能找到答案。 “极地”二字到底(dàodǐ)份量几何 通过这次科考(kēkǎo)行动，博士生隋维康第一次真正体会(tǐhuì)到“极地”二字(èrzì)的份量，“科学不仅(bùjǐn)是实验室里的公式和图表，更是风雪中一锹一锹挖出来的、靠双手和意志完成的探索”。那些曾经在课堂上学到的知识，在南极变成了一项项紧迫而真实的任务。 记者了(le)解到，我国在2024年年底在南极建立了第五个科考站(zhàn)——秦岭(qínlǐng)站。该站与1985年的(de)长城站，1989年的中山站、2009年昆仑站、2014年的泰山站一起，构成了目前我国南极科考的5大站点(zhàndiǎn)。与其他站点不同的是，秦岭站地处罗斯海，距离其他站点都很远。而这次的联合科考就是以秦岭站为基础进行的。 南极(nánjí)地区的冰雪总量之和是2700万立方千米，储存了全世界(quánshìjiè)可用淡水的72%，除冰雪外还有5000亿吨储量(chǔliàng)的煤矿，1000亿桶石油和5万亿立方米天然气，是真正的资源(zīyuán)宝地。而南极的罗斯海，是地球上最后一块保存(bǎocún)完整的海洋生态区域，几乎没有受过人类的破坏和污染，有超过1万多个海洋物种在(zài)这里栖息，是研究生命演化和环境变化的净土。 在(zài)南极(nánjí)得到的研究成果可以无国界造福全人类。比如，1985年3名英国科学家在南极考察时发现南极上空的臭氧(chòuyǎng)层已经变得异常稀薄，此后全球行动逐步弃用氟利昂(fúlìáng)等破坏臭氧的化学品，臭氧层空洞开始慢慢恢复；2018年中国科考队首次在南极海水中检测到了塑料微粒，此后其他国家的队员又相继在降雪(jiàngxuě)、地表水和冰层中发现了塑料微粒，塑料污染问题再次给世界(shìjiè)敲响警钟。 这次联合科考(kēkǎo)亦有不菲成果。到南极后，冯媛媛在各个站位采集并测定了(le)标准水层的(de)分粒级叶绿素的浓度，采集了浮游植物水样和垂直(chuízhí)拖网样品。她发现秋季混合层中的浮游植物生物量较夏季水体下降很多，而罗斯海夏季优势种群之一(zhīyī)的南极棕囊藻到了秋季已基本不见踪影，更多的是濒于生长衰退期的硅藻类群。 上海交大海洋学院(hǎiyángxuéyuàn)研究员张瑞峰在实验室中搭建了一个装有空气过滤器的(de)(de)帐篷，打造出一个洁净的环境来获得更(gèng)准确的数据。他(tā)关注的是海水中痕量元素的生物地球化学循环，尤其是铁在南大洋的分布情况，“如果能搞清楚这一问题，就能更准确地了解南极浮游植物的生长潜力，以及整个(zhěnggè)生态系统的食物来源支撑力，这对于研究南极生态系统的平衡和稳定具有重要意义”。 院长周朦说，这次“一枪打了三个靶子”，团队通过一次(yīcì)科考，把罗斯海的深对流(duìliú)、生物生存机制和碳埋藏过程都研究了一遍，涉及物理、生态和生物地球化学等学科领域(lǐngyù)知识。 “我们原计划考察18个(gè)站次(cì)，但实际上我们完成了24个。”中国极地研究(yánjiū)中心研究员、上海交大海洋学院双聘教师何剑锋介绍，本航次提升了国际社会对南大洋秋季暗环境下(xià)关键生物类群和生态系统环境适应和生存策略的认知，推动了极端环境调查观测装备的试验(shìyàn)与应用，更为后续极地大洋国际合作研究积累了宝贵的经验。 冰面(bīngmiàn)上组成“罗斯海大学” 发起南极的秋冬季航次，意味着要冒着极端低温(dīwēn)、大风和海冰(hǎibīng)密集度高的巨大挑战，千万级的经费支出、船只设备的保障能力和科考团队的选拔(xuǎnbá)都是摆在面前的难题。 2021年，在我国极地考察(kǎochá)40年之际，机会来了。那一年，上海交大与中国极地研究中心签署合作(hézuò)共建协议，通过充分论证上述(shàngshù)科学问题的研究价值后，正式推动航次破冰前行。 项目立项(lìxiàng)了(le)，队伍怎么建？周朦(zhōuméng)介绍称，通过国际会议的形式，上海交大向世界各国的海洋科学家广发“英雄帖”，针对国内尚不具备能力(nénglì)的研究空白，也特意邀请了相关领域的国外科学家进行补足。在判断报名资格时，会着重考察报名者的专业背景、科研积累和回答核心(héxīn)科学问题的能力。 经过(jīngguò)两年多的筹备，一支覆盖海洋(hǎiyáng)生态、物理海洋、生物地球化学等领域的全学科团队组建了起来。成员中既有深耕罗斯海研究10余年的资深(zīshēn)学者，也有首次踏足极地的青年科研人员。 值得一提的是(zhídéyìtídeshì)，这支强大的队伍中大多数人都有着丰富的航次经验(jīngyàn)。最多的“罗斯海先生”、上海交大海洋学院(hǎiyángxuéyuàn)教授Walker Smith（沃克·史密斯）已经去过南极40次。 “罗斯海(luósīhǎi)大学”开学典礼现场。上海交大供图 3月21日，科考队伍整装完毕，正式向南极进发。何剑锋研究员还清晰地记得，科考船抵达罗斯海时，一半(yíbàn)以上区域已经(yǐjīng)被厚厚的(hòuhòude)海冰覆盖。等作业结束准备返航时，整个区域已经布满了海冰。 在如此大范围海冰覆盖下进行南极科考作业(zuòyè)，在国内尚属第一次，每一步都充满了未知(wèizhī)与挑战。 在冰区作业时(shí)要面对极端低温，很多设备使用会出现问题。上海交大海洋学院教授张召儒和团队承担了海洋温盐深剖面仪（CTD）的观测任务，她还(hái)清楚地记得当时的紧张，“我们准备回收样本时发现所有(suǒyǒu)采水器都没有关上，以为(yǐwéi)是(shì)设置出现了错误，后来才发现是设备受冻，过了好一会儿才恢复正常”。何剑锋表示(biǎoshì)，类似的情况普遍存在于每一项(měiyīxiàng)科考任务中，但重重阻碍并没有难倒大家。科研人员们利用暖风机对仪器(yíqì)持续加热，用挡板遮蔽仪器抵御寒风；采水器回收后，用月池的暖风管、自己寝室的电吹风，一起加热采水器等等。 实际上，科学家们每人每天(měirénměitiān)针对自己课题的(de)研究时间也就只有几个小时，更多(duō)的时间需要队员们互相帮助。伴随着凌晨时分神秘绚烂的极光、时而从海面一跃而起的鲸鱼、冰面上行走的上千只企鹅，来自(láizì)不同国家的科考队员们组成了(le)“南极罗斯海联合大学”，大家分享研究发现，文化交融、火花碰撞，为研究激发出更多的可能性和创新性。 来源(láiyuán)：中国青年报客户端