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德國破冰船“極星號(hào)（Polarstern）”北極探險(xiǎn)：兩個(gè)多月沒見太陽 北極熊闖入營地帳篷

發(fā)布時(shí)間：2025-12-10 05:46:04 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：時(shí)尚

膽小的探險(xiǎn)太陽人并不適合此次北極探險(xiǎn)，在這種極端緯度地區(qū)，入營冬季溫度將驟降至零下46攝氏度，德國多月地帳自從11月份看到過日落之后，破冰篷會(huì)長達(dá)150多天看不到日出。船極

ROV營地是建立一個(gè)基地帳篷，然后在里面鉆探一個(gè)冰洞，將一個(gè)水下機(jī)器人放入冰水中，旁邊配備一個(gè)控制臺(tái)，由兩名工作人員作為主、副操控員，他們坐在監(jiān)視器屏幕前，使用控制器實(shí)時(shí)操控ROV水下機(jī)器人，并檢查傳感器的所有數(shù)據(jù)。

研究人員正在監(jiān)控水下機(jī)器人勘測(cè)作業(yè)。

即將放入冰洞的水下機(jī)器人
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：國外媒體報(bào)道，在距離北極不足320公里的北冰洋中部，德國破冰船“極星號(hào)（Polarstern）”進(jìn)入籠罩在黑暗之中的冰凍海面，科研人員一周多次接觸寒冷刺骨的海水和冰層，這里潛在著四處覓食的北極熊，令人難以置信的是，大家已有兩個(gè)多月未看到太陽。
他們的任務(wù)是駕駛一艘機(jī)器人船在海冰之下探索北極最神秘的環(huán)境之一，這項(xiàng)工作充滿了各種挑戰(zhàn)，其中包括：風(fēng)暴天氣、安扎帳篷和營地漂移等，但對(duì)進(jìn)行此項(xiàng)科研工作的科學(xué)家而言，能夠收集前所未有的勘測(cè)數(shù)據(jù)，面對(duì)再大挑戰(zhàn)都是值得的。
探索北極海冰世界僅是MOSAiC探險(xiǎn)活動(dòng)的研究項(xiàng)目之一，MOSAiC是為期一年的北極科考活動(dòng)，它有點(diǎn)兒像科幻小說家儒勒·凡爾納（Jules Verne）筆下具有傳奇色彩的探險(xiǎn)活動(dòng)。“極星號(hào)”破冰船航行時(shí)周圍的海冰都會(huì)凍結(jié)，它以鋸齒形航行軌跡在北冰洋中部航行2500多公里，有時(shí)還會(huì)遭遇風(fēng)暴和洋流。在航行過程中，數(shù)百名研究人員不斷地搜集北冰洋勘測(cè)樣本，分析北極氣候，采集冰樣，通過建立戶外實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)，能將勘測(cè)的自然生態(tài)系統(tǒng)從破冰船延伸至周邊50公里的范圍。
膽小的人并不適合此次北極探險(xiǎn)，在這種極端緯度地區(qū)，冬季溫度將驟降至零下46攝氏度，自從11月份看到過日落之后，會(huì)長達(dá)150多天看不到日出。由于海冰周圍潛伏著許多北極熊，對(duì)科研人員構(gòu)成了一定的威脅，目前他們建立的海洋漂浮基地采用了一個(gè)復(fù)雜的北極熊防御系統(tǒng)，其中包括：絆網(wǎng)、360度紅外掃描儀和六名武裝巡邏員。
在探險(xiǎn)隊(duì)的第一站，德國阿爾弗雷德·韋格納研究所海冰科學(xué)家馬塞爾·尼古拉斯（Marcel Nicolaus）和伊爾卡·馬特羅（Ilkka Matero）幫助建立了一個(gè)“ROV綠洲營地”，這是MOSAiC冰封觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的4個(gè)主研究前哨之一。這里的明星是一個(gè)迷你冰箱大小的機(jī)器人，裝備著傳感器、攝像機(jī)和機(jī)械臂，它通過一個(gè)海冰洞進(jìn)入海洋。科學(xué)家在一年的時(shí)間里每個(gè)星期都要操控這種系繩機(jī)器人在冰層之下穿梭。
“這是我們第一次在冰層之下跟蹤季節(jié)循環(huán)變化，我們想看看情況如何，隨著一年的氣候變化，它們將產(chǎn)生怎樣的影響。”
研究人員最感興趣的是冰層之下光照變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，在一年的觀測(cè)中，北極海冰之下從夏季永久光照至冬季完全黑暗，因?yàn)楸睒O作為地球北半球的最頂端，將距離太陽最近，也會(huì)最遠(yuǎn)離太陽。海冰也經(jīng)歷季節(jié)性變化，在春季和夏季，伴隨著光照和溫度升溫，海冰逐漸融化變薄，而在秋季和冬季，海冰將變得更厚。
穿透海冰的光照數(shù)量塑造了北冰洋生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)是以海水和海冰中的微小綠藻為基礎(chǔ)，因?yàn)镽OV探測(cè)器將全年測(cè)量照亮和收集生物樣本，研究人員將看到漫長冬夜之后，當(dāng)?shù)谝豢|陽光再次出現(xiàn)時(shí)，北極海冰生態(tài)系統(tǒng)如何逐漸復(fù)蘇，散發(fā)生命活力。
海冰科學(xué)家馬特羅說：“即使少量太陽光線穿過冰層，也能啟動(dòng)冰層藻類的生物產(chǎn)量，這些藻類生物是海洋食物鏈最底層，正是它們?yōu)楦∮紊锏任⑿〖讱ゎ悇?dòng)物提供食物來源，而浮游生物是各種魚類和海洋無脊椎動(dòng)物的食物。”
美國科羅拉多州立大學(xué)大氣科學(xué)家杰西·克瑞莫恩（Jessie Creamean）參與了MOSAiC探險(xiǎn)任務(wù)的第一階段，她希望水下機(jī)器人勘測(cè)數(shù)據(jù)能夠幫助大家了解春季浮游植物大量繁殖過程中如何產(chǎn)生氣溶膠，氣溶膠是懸浮的大氣微粒，它們是云層的“種子”。研究小組在較南區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)，結(jié)果表明，海洋微生物對(duì)于北極云層的形成至關(guān)重要，同時(shí)該情況也可能發(fā)生在北極中部區(qū)域，此前我們對(duì)此并不知曉。
杰西指出，目前我們正在探索北極海冰環(huán)境的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——?dú)馊苣z對(duì)云層的影響，之前人們未深入研究過。
除了太陽光線之外，水下機(jī)器人還收集其他海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，營養(yǎng)、鹽度等海洋環(huán)境因素會(huì)影響海冰之下的生命形式，同時(shí)，也揭示了冰層底部的重要信息。通過水下機(jī)器人的多波束聲納，可以繪制海冰底部起伏結(jié)構(gòu)的3D圖像，科學(xué)家對(duì)海冰結(jié)構(gòu)和周圍海水的性質(zhì)研究，希望能更好地了解海冰如何變厚或者變薄，以及被多少積雪覆蓋的冰層更容易融化。
尼古拉斯稱，最終這些信息將輸入到模型之中，便于預(yù)測(cè)無論在季節(jié)性循環(huán)過程中，還是人類造成氣候變化的長期影響下，北極海冰在什么時(shí)間、什么位置最有可能融化。事實(shí)上，水下機(jī)器人收集的所有數(shù)據(jù)都可作為一種基準(zhǔn)，幫助科學(xué)家了解海冰及其獨(dú)特棲息地是如何隨著北極地區(qū)氣溫升高而變化。
“一旦我們能將不同的生物群落映射到不同的冰況，就能預(yù)測(cè)隨著氣候轉(zhuǎn)暖，生物群落可能發(fā)生怎樣的變化。”
正如水下機(jī)器人（ROV）科學(xué)家在MOSAiC探險(xiǎn)活動(dòng)早期所了解到的，收集所有這些數(shù)據(jù)需要一定的耐心和適應(yīng)能力。
ROV營地是建立一個(gè)基地帳篷，然后在里面鉆探一個(gè)冰洞，將一個(gè)水下機(jī)器人放入冰水中，旁邊配備一個(gè)控制臺(tái)，由兩名工作人員作為主、副操控員，他們坐在監(jiān)視器屏幕前，使用控制器實(shí)時(shí)操控ROV水下機(jī)器人，并檢查傳感器的所有數(shù)據(jù)。2019年10月中旬，科學(xué)家將所有設(shè)備安裝完畢后，迎來了一場(chǎng)風(fēng)暴，導(dǎo)致海冰破裂，營地在海面上漂浮起來。最終研究人員不得不展開一項(xiàng)救援行動(dòng)，其中包括駕駛一架直升機(jī)前往他們的野外營地，回收營地補(bǔ)給品。
之后一切都得重建，經(jīng)過兩周的休整，這支研究小組于11月2日再次部署水下機(jī)器人潛水勘測(cè)。馬特羅說：“在接下來的兩周時(shí)間里，行動(dòng)非常成功，但是另一場(chǎng)風(fēng)暴接踵而至，整個(gè)營地再次漂浮起來，這次研究小組設(shè)法在同一地點(diǎn)多呆幾個(gè)星期，然后繼續(xù)潛水，但在12月16日，冰層上又出現(xiàn)一道裂縫，正在穿過營地，最終研究小組被迫拆除所有科研設(shè)備，避免被海水浸泡。”
在圣誕節(jié)前夕，抵達(dá)MOSAiC第二站的新工作人員第三次建立“ROV綠洲營地”，隨著冬季的到來，冰層變得更加堅(jiān)硬穩(wěn)定，令人欣慰的是，營地此后再?zèng)]有被調(diào)整。
尼古拉斯稱，這些后勤方面的挑戰(zhàn)和困難是北極工作必須面對(duì)的，他從上世紀(jì)90年代末開始一直在遙遠(yuǎn)的北極地區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，不得不承認(rèn)之前冰面作業(yè)帶來諸多麻煩。北極海冰比我們預(yù)想的更有“活力”，這里是北極。
除了變幻無常的海冰之外，“北極土著居民”——海豹、北極熊，對(duì)我們構(gòu)成了威脅。
正如海冰物理學(xué)家、ROV綠洲營地成員克里斯蒂安·卡特萊恩（Christian Katlein）所描述的：北極海豹非常討厭，它們經(jīng)常咬斷水下電纜，為了防止海洋哺乳動(dòng)物咬斷電纜導(dǎo)致電力中斷，水下機(jī)器人和其他纜繩在不使用時(shí)儲(chǔ)存在一個(gè)金屬網(wǎng)箱中，這是迄今最為效的預(yù)防措施。
還有來自北極熊的威脅，目前研究人員還沒有危險(xiǎn)的遭遇，11月9日，一只北極熊在研究人員午餐時(shí)間漫步進(jìn)入MOSAiC氣象研究營地，所有研究小組成員被迫撤離該冰面，整個(gè)下午的工作不得不取消。馬特羅解釋稱，我們的首要任務(wù)是確保北極熊對(duì)科學(xué)家未構(gòu)成傷害，人身安全在北極勘測(cè)活動(dòng)是放在第一位的。
盡管在北極進(jìn)行科學(xué)研究會(huì)面臨許多挑戰(zhàn)，但對(duì)于ROV綠洲團(tuán)隊(duì)而言，他們能夠收集到一整年的勘測(cè)數(shù)據(jù)，付出這些努力是值得的。卡特萊恩對(duì)北極探險(xiǎn)活動(dòng)非常樂觀，他表示，這是我的希望和夢(mèng)想，北冰洋是一個(gè)非常好的勘測(cè)地點(diǎn)，這一點(diǎn)非常重要。他回憶在2019年10月的暮色中，當(dāng)時(shí)的天空變成一抹粉紅色和橙色，太陽強(qiáng)烈的直射角度在冰面上呈現(xiàn)耀眼的藍(lán)色，但夜晚來臨時(shí)，你就會(huì)沉浸在一片漆黑環(huán)境，但這里仍然非常美麗。

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