【海洋地理】“秀外慧中”的冰上融池

    北冰洋位于地球的最北端，冬夏两季的面貌截然不同。考察队进入北极圈时，正值北冰洋的盛夏，极昼炽烈的阳光照耀在广袤的洋面上，海冰和表层积雪迅速消融，洁白的浮冰上形成了许多冰上融池。
　　在考察过程中，“雪龙”船时而在茫茫浮冰区内破冰航行，时而在稀疏的浮冰地带中穿过，经常可见大小不一的冰上融池泛着蓝光，就像美丽的碎花地毯，装饰着海面。
( [2 b- D4 p2 p# u1 M" _　　融池的颜色深浅不一，造型各异。有的融池是淡蓝色，有的是墨绿色；有的融池位于两块海冰的交界处，更多的融池位于海冰的凹陷处。在“雪龙”船航行过程中，拍摄这些美丽的、充满艺术造型的冰上融池，给考察队员单调的航行生活增添了很多乐趣。
融池并不只是美
　　在科研人员眼中，这些美丽的冰上融池并不只是美，还具有很高的科研价值，可谓秀外慧中。
　　北冰洋融池通常有两种形态，可以通过颜色进行辨别。深蓝色开口的融池底部直接与表层海水连接，具有较高盐度；亮蓝色闭合的融池底部则与表层海水隔离，由于雪融水盐度较低，具有典型的淡水特征。
) }# @" \5 r$ S2 O, x9 s. i. M7 \　　在冰站作业中，来自国家海洋局第三海洋研究所的祁第博士和美国特拉华大学欧阳张弦博士会用各种仪器对冰上融池的温度、盐度、深度、大小等指标进行测量，开展北冰洋太平洋扇区海冰融池碳的生物地球化学研究以及北冰洋海洋酸化研究。
　　“北极是全球对于气候变化最敏感的地区，也是海洋酸化最严重的地区。融池作为夏季北冰洋海冰重要的特征之一，加强对融池的研究对于了解和揭示全球海洋酸化具有重要意义。”祁第说。
' Y/ S- V: \. P, h0 E透过融池探北极
　　海洋酸化问题会给海洋生物的生存带来极大的挑战，可以影响到人类的生活环境。当前，海洋吸收二氧化碳引起的海洋酸化问题成为世界各国、科学家及公众关注的话题。
　　我国从2008年第三次北极考察时就与美国、欧盟签署了关于共同研究海洋酸化的合作文件，此后的历次北极考察，相关国家的研究人员都对这一问题进行持续的研究。
　　欧阳张弦介绍说，海洋酸化问题主要源于温室气体二氧化碳的过量排放。空气中的二氧化碳溶于海水后就会形成碳酸，使海水酸碱度下降，出现海洋酸化的现象。海洋酸化会影响珊瑚、贝类等钙化生物的正常生长，腐蚀碳酸钙外壳，对它们的生存造成致命影响，进而破坏整个食物链。此外，溶解于海水中的二氧化碳还可能在某种条件下被重新释放到大气中，从而加剧温室效应。
　　北冰洋融池具有较低的二氧化碳分压值，可以快速吸收大气中的二氧化碳。由于二氧化碳具有酸性特征，融池吸收大量二氧化碳后，其酸碱度将快速下降。当海冰完全融化后，融池中的酸性淡水进入到偏碱性的表层海水，不仅会导致表层海水盐度下降，也会引起表层海水酸化加剧。
为研究北冰洋酸化提供数据
' x: V8 U; `. I. l& I! I1 Y2 t- ?　　根据研究表明，近年来，夏季的北冰洋融池占全部海冰面积的40%~ 80%。随着全球气候变化，北冰洋海冰快速融化，融池数量也在同步增加。当前，各国科研人员对北冰洋融池的研究还处于起步阶段，特别是在加强融池吸收二氧化碳、酸性融池水对北冰洋海洋酸化的影响等方面研究，已经越来越迫切。
; P0 T* e  F4 ~  c- T　　冰站作业时，祁第和欧阳张弦通过半自动采水系统，采集了水文站位剖面、冰下水二氧化碳体系参数的样品，并利用海洋环境多参数分析仪，现场分析温度和盐度。
　　祁第表示，通过这些样品获取总溶解无机碳、总碱度、钙离子等参数。其中，通过溶解无机碳和总碱度可计算融池和海冰中二氧化碳分压值，通过溶解氧可以揭示生物冰藻吸收二氧化碳过程的影响，通过钙离子可估算碳酸钙融化对二氧化碳分压的影响。
　　祁第说：“加强对融池、海冰和冰下水二氧化碳相关化学参数的观测，不仅有助于更好地估算北冰洋融池二氧化碳吸收通量，还可以为全面评估北冰洋海洋酸化提供重要数据。”
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