本报记者 刘诗平

　　2025年7月6日，“雪龙2”号极地科考破冰船从上海出发前往北极。10月27日，“探索三号”搭载着“奋斗者”号载人潜水器从北极回到海南三亚，中国第15次北冰洋科学考察收官。此次科考由“雪龙2”号、“极地”号、“深海一号”和“探索三号”四船共同开展，是我国上世纪末开启北极科考以来规模最大的一次。
　　此次科考的重点和主要成果有哪些？北冰洋正在发生哪些显著变化？新华社记者作为考察队成员和随船记者进行了全程采访。
　　

　　7月6日，“雪龙2”号载着100名科考队员，从上海出发，航向北极。随后，“深海一号”“极地”号和“探索三号”载着近200名科考队员北上。
　　“这是我国历史上规模最大的北极科考。从1999年‘雪龙’号独自参加，到2024年‘雪龙2’号和‘极地’号双船同行，再到今年四船连发。26年15次北冰洋科考，能力逐步提升，内容不断丰富，学科交叉和融合日益增强。”本次考察队领队张北辰说。
　　本次科考阵容强大，执行科考任务的4艘船都是近年来我国新造的先进科考船——
　　“雪龙2”号是全球首艘艏艉均可破冰作业的极地科考船，能在1.5米厚的冰层中破冰前行，船上设有宽敞的实验室和数据处理中心；
　　“深海一号”是7000米级“蛟龙”号载人潜水器母船，同时配备有可满足相关调查及数据处理的实验室和无人缆控潜水器作业系统；
　　“极地”号作为新一代破冰科考船，能破1米厚的当年冰，可同步完成包括大气、海冰、水体、地球物理在内的多学科综合科学考察任务；
　　“探索三号”是全球首艘具有破冰能力的载人深潜作业母船，搭载的“奋斗者”号载人潜水器可实现全海深、全海域载人深潜。
　　“本次考察由四船共同实施，体现了我国极地考察能力的跃升。”考察队首席科学家林龙山说，全球气候变暖在北极地区呈现“放大效应”，北极变暖速度是全球平均速度的3至4倍。中国作为近北极国家，北极的自然状况及其变化对我国气候系统和生态环境有直接影响，进而关系到我国在农业、林业、渔业、海洋等领域的利益。
　　与由南大洋包围着南极大陆的南极地区不同，北极地区由亚欧大陆和北美大陆包围着北冰洋，周边有俄罗斯、美国、加拿大、丹麦、挪威、瑞典、芬兰和冰岛8个国家。但正如《中国的北极政策》白皮书所说，北极问题已超出北极国家间问题和区域问题的范畴，涉及北极域外国家的利益和国际社会的整体利益，攸关人类生存与发展的共同命运，具有全球意义和国际影响。
　　4艘科考船除了各自完成独立作业任务，“协同”是本次科考的关键词和最突出的特点。“雪龙2”号与“极地”号协同在北冰洋高纬度海域开展科考作业，“雪龙2”号在北极冰区为“深海一号”破冰引航，“蛟龙”号与“奋斗者”号作为中国最先进的两个载人潜水器在北极进行水下协同作业……
　　“四船协同”的作业模式，使各船相互配合、协同作业得到有效开展。
　　极地冰面之下，黑暗无光、温度低、水压高，深藏着众多科学奥秘和未知。此次科考，载人深潜“双雄”——“蛟龙”号和“奋斗者”号首次来到北极。
　　2017年4至5月，记者曾搭乘“蛟龙”号母船“向阳红09”号科考船前往南海和西太平洋随船采访。8年来，我国深潜装备获得巨大发展。“蛟龙”号完成国产化升级改造，其母船换成全新的科考船“深海一号”；4500米级载人潜水器“深海勇士”号和全海深载人潜水器“奋斗者”号相继问世，“奋斗者”号并在马里亚纳海沟下潜至10909米，创造中国载人深潜新纪录。
　　利用这些尖端深潜装备，我国深海科考和研究同样发生着深刻变化。2023年中国大洋事务管理局牵头发起联合国“海洋十年”科学计划“数字化深海典型生境”，随后组织了2024年西太平洋国际航次。近3年来，“蛟龙”号先后在大西洋、太平洋和印度洋顺利完成载人深潜科考；深渊科考持续推进，依托“奋斗者”号2022年开展的“全球深渊探索计划”，我国联合多国科学家共同推进，今年这一合作项目已被纳入联合国“海洋十年”科学计划。
　　如今，“蛟龙”号和“奋斗者”号，双双来到极地，勇闯冰区深海。
　　与有破冰能力的载人深潜作业母船“探索三号”不同，“蛟龙”号的母船“深海一号”没有破冰能力。对此，考察队实行“雪龙2”号与“深海一号”协同作业，“雪龙2”号破冰引航，将“深海一号”带至“蛟龙”号冰区下潜位置。
　　经过双船协同作业，“蛟龙”号实现我国首次北极冰区载人深潜，并在北极海域成功完成了10余次载人深潜。
　　记者往返于“雪龙2”号和“深海一号”采访发现，与太平洋等较低纬度的大洋相比，北冰洋纬度高、气候严寒、气温低、海冰密集、大雾频繁出现。在这里下潜，面临风、浪、流、冰、雾、寒等复杂作业环境，很多时候是多重环境因素叠加，尤其是在海冰密集度高的冰区作业，需要选择合适的下潜作业点和考虑浮冰漂浮情况。
　　国家深海基地管理中心副主任许学伟告诉记者，针对极地特殊环境，“蛟龙”号进行了极区适应性改造，加装了多波束以探测海面浮冰；加装了二次抛载装置，可控制潜水器上浮速度；提升了潜水器在极地下潜的水下导航及定位精度等。
　　“‘蛟龙’号在极地冰区下潜，验证了锂电池、视像系统、捷联惯导等国产化设备在极区复杂环境中的下潜作业能力，提升了潜水器在极区作业的自主性和安全性，为我国开展极地环境调查与前沿科学研究提供了坚实的技术支撑。”许学伟说。
　　首次到达北冰洋高纬度地区的“奋斗者”号及其母船“探索三号”，实现一系列极区深潜科考作业的船载/潜载国产技术的突破。
　　中国科学院深海科学与工程研究所研究员黄晓霞表示，“探索三号”及“奋斗者”号开创了在北极密集冰区“船潜协同”的移动式冰潜新模式，在海冰不断漂移的恶劣环境中实现了精准导引、安全上浮，大大增加了极区载人潜水器海底作业时间和范围，使我国成为目前世界上唯一在北极密集海冰区进行连续载人深潜的国家。
　　令人印象深刻的是，“奋斗者”号与“蛟龙”号在北冰洋实现水下联合作业，完成了双潜器定位搜索、标志物互换、水下运动拍摄，创新了我国双潜器冰下海底协同作业模式。


　　北冰洋人迹罕至，气候严寒，气温低，有的洋面常年冰雪覆盖，很容易让人以为这里是一个荒芜的世界。其实，北冰洋不仅冰面上有北极熊、海豹和海象等海洋哺乳动物，空中有不同鸟类展翅飞翔，而且本次科考中传统的拖网取样和创新开展的可视化调查均显示：冰雪之下，是一个生机勃勃的世界。
　　7月21日，最先到达北冰洋的“雪龙2”号正式开展大洋作业。随后，“蛟龙”号和“奋斗者”号相继到来。与往年不同的是，本次科考作业除了开展底栖和中层生物拖网等传统调查方式之外，载人潜水器首次带着科学家潜入北冰洋海底进行调查和记录。同时，大量使用ROV（无人遥控潜水器）和Lander（海底生物影像观测系统）等先进设备开展了底栖生物的可视化调查。
　　“‘蛟龙’号、ROV在北极共完成10余次下潜作业，它们拍摄了大量珍贵的深海生物影像，‘蛟龙’号带回了海蛇尾、海葵、海鞘、海蜘蛛等多种高完整度的生物样品。”科考队员、国家深海基地管理中心助理研究员李梦娜说。
　　驾驶“蛟龙”号下潜作业的潜航员傅文韬、齐海滨和赵晟娅告诉记者，与太平洋、印度洋和大西洋相比，“蛟龙”号所见的北冰洋调查海域生境独特，普遍呈现底栖生物密度大、个体小、生物多样性较高的特点。
　　“奋斗者”号在北极完成了43个潜次的作业。其中，在海冰覆盖率大于80%的中央海盆，进行了国际上首次加克洋中脊的载人深潜科考，拍摄了多种生物及其环境的影像，采集了一批珍贵的生物样品。
　　为什么要对加克洋中脊进行深潜科考？黄晓霞表示，洋中脊是占地表约三分之二面积的海洋地壳的诞生地。加克洋中脊位于北冰洋中央海盆，是世界上扩张速率最慢的洋中脊，具有重要的研究价值。
　　与载人潜水器获取的生物样品相比，传统的拖网作业获取的生物样品数量更多、种类更全。记者搭乘“雪龙2”号在北极楚科奇海北部海域目睹了14个站位的底拖网作业。考察队获取的底栖生物样品，展现了一个多样的海底生物世界。
　　科考队员、自然资源部第三海洋研究所副研究员刘坤告诉记者，经过初步整理，“雪龙2”号开展的底拖作业，获得了5000多个底栖生物样品，涵盖棘皮动物、腔肠动物、软体动物、节肢动物、环节动物和苔藓动物6个门类，物种多样性高。
　　记者看到，每个站位获取的生物样品种类和数量各不相同。其中，海星、雪蟹、海鳃、海葵，以及管栖多毛类，是作业海域的优势动物。
　　“筐蛇尾、长额虾、双眼钩虾、蛾螺等代表性生物也有发现，这些底栖生物样品为极地生态研究积累了珍贵的实物资源。”科考队员、自然资源部第三海洋研究所高级工程师黄雅琴说。
　　除了拖网取样，考察队布放了多套Lander。与往年不同的是，本次考察首次按照水深梯度在陆架—陆坡—深海剖面上布放Lander。获取的影像资料显示，生物群落结构随着水深不同而呈现显著差异：陆架和陆坡区以泥海星、伞状海鳃等占优，深海盆地则出现了巨型海参——透明科尔加海参的高密度带。
　　刘坤表示，在北极海域，科学家已经记录了4000多种巨型和大型底栖生物，但是对北极大部分海域的底栖生物情况依然了解有限，北冰洋海底世界的更多科学奥秘尚待破解。
　　海洋底栖生物丰富多彩，中层水世界同样充满活力。“雪龙2”号在北冰洋开展14个站位的中层生物拖网作业，获取到了丰富的中层生物样品。
　　“这些中层生物样品涵盖鱼、虾、水母和桡足类等。其中，鱼类样品涵盖灯笼鱼、鳕鱼和狮子鱼，以灯笼鱼为主。”科考队员、中国水产科学研究院黄海水产研究所助理研究员许庆昌说。


　　CTD（温盐深剖面仪）采水，是北冰洋水体环境调查的主要手段。8月2日“雪龙2”号上进行的CTD采水作业，让参加过多次北极科考的自然资源部第二海洋研究所副研究员郝锵等队员精神为之一振。
　　“我们在楚科奇海陆坡区进行的一次CTD采样作业中，出现了令人惊讶的一幕：CTD在下降过程中，荧光探头上的叶绿素值一路飙升，最高达到200毫克每立方米，是我国历次北极科考作业中发现的最高值。”郝锵说。
　　考察队随即开展加密采样作业，尝试对这一叶绿素峰值进行捕捉分析。
　　观测结果显示，北冰洋的这个水下叶绿素峰值极为尖锐，比表层值高100多倍，且位置和强度并不稳定，叶绿素浓度数小时内降幅可超过50%。这表明该叶绿素极高值似乎处于正在“崩解”的状态中。这个快速变化的叶绿素峰和中低纬度海洋中常见的次表层叶绿素高值明显不同。考察队初步研判认为，这一现象可能是“海雪”的前体。
　　郝锵介绍，海雪是指海洋中沉降的有机颗粒物，因其在下沉过程中如雪花般飘落而得名，是深海食物链的重要来源。北极现场发现的叶绿素极高峰值很可能是“海雪”形成前的藻类聚合现象，这对理解“海雪”的形成机制及评估北极生物碳泵和深层食物网有重要的科学价值。
　　除了CTD、拖网、箱式取样器等传统调查方式，本次考察使用了大量的AUV（水下自主航行器）、ROV、Lander等装备，“蛟龙”号和“奋斗者”号载人潜水器更是首次在冰区下潜作业。这些先进装备的应用，极大地提升了考察数据的时空尺度，为深入研究前沿科学问题和更多新的发现提供了保障。
　　在开展北冰洋“冰边缘区”多学科调查时，本次考察首次按不同水深梯度和时间尺度布放多套Lander，结合CTD、多联网、箱式、中层拖网、底层拖网、大体积原位过滤等多种取样作业和鸟类、海洋哺乳动物观察，获取了多要素、多层次、多时间和空间尺度的“冰边缘区”调查数据。
　　其中，在海冰融冰初期—中期—末期，Lander获取的海底影像显示，近底颗粒和絮状物显著增加，并与上覆水体的“冰藻下沉潮”同步。
　　“通过Lander连续观测，从时间梯度上捕捉到了‘冰藻脉冲’，即在约2200米深海区域捕捉到大量絮状、团聚状冰藻藻团，这显示上层—海底耦合在北极深海同样可能强烈发生。”刘坤说。
　　刘坤表示，本次考察踩准了海冰初融这一关键窗口期：冰藻和有机颗粒开始迅速下沉，考察队同步开展底拖网与箱式取样器获取样品，把海冰融化“过程”与底栖生物“样品”时间配对，由此识别“哪些底栖动物在吃”和“吃了多少”，从而有效评估北极海冰消退背景下底栖食物网的变化。
　　首次来到北极冰区的“蛟龙”号和“奋斗者”号，拍摄了北极独特的深海影像资料，采集了珍贵的水体、沉积物、岩石和生物样品，带来了一些令人惊喜的发现。
　　“‘蛟龙’号载人潜水器的精细调查，有效提升人类对北极深海生物多样性分布规律、生态系统适应性机制等方面的科学认知。”许学伟说，通过下潜并经初步研究发现，北极部分海域底栖生物密度、生物多样性、个体体型在几十公里至上百公里空间范围内呈显著差异，为揭示极地深海底栖生物的空间分布规律和评估气候变化对深海底层生态系统的影响提供有力支撑。
　　“蛟龙”号还发现疑似麻坑、溶蚀孔洞、碳酸盐岩以及多个相近的大规模条带状贝类遗迹，显示调查区可能存在历史性的冷泉喷发，为北极地区在地质历史时期的甲烷运移通道研究提供关键信息。
　　“奋斗者”号载着科学家下潜到了最深达5277米的北冰洋海底。黄晓霞表示，“奋斗者”号采集的水体、沉积物、岩石、生物样品和获取的观测数据，将为深入研究北极气候快速变化、北极超慢速扩张背景下加克洋中脊海底地质过程、极区生命演化和适应机制提供重要科学支撑。


　　再次置身北极，林龙山感叹“北冰洋的海冰正在加速融化”。
　　“15年前的2010年，我参加中国第4次北极科学考察时，高纬度地区有水道出现，但水塘较少。这次在高纬度地区除了看到熟悉的水道外，发现了更多的水塘，说明海冰融化更多、更快了。”林龙山说。
　　与第4次北极科考相比，每年冬季出现、夏季消融的一年冰比例在增多，多年没化的海冰比例在减少。
　　林龙山看到，海冰覆盖度在15%至80%之间的水域，即“冰边缘区”的范围变广、数量变多，冰边缘区不仅向北推移，而且在高纬度地区也广泛存在。这种变化直接反映出北极生态系统的快速演变。
　　“海冰消融速度加快，冰边缘区显著扩大，这些变化不仅印证了全球气候变暖的严峻现实，也为我们提供了宝贵的一手数据，使我们对北极生态系统的响应机制有了更直接和深刻的认识。”林龙山说。
　　一些气候监测机构发布的数据，印证了林龙山的所见所感。北极正在成为全球升温最快的区域，海冰消失的速度正在加快。与此同时，更容易反射太阳光的白色海冰减少，无冰海面吸收的热量会增多，从而形成加速升温的机制，进而使得海冰更快消融。
　　欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局发布的报告显示，今年3月是有记录以来全球气温第二高的3月，北极海冰覆盖范围降到了有记录以来的同期最低水平。根据美国国家冰雪中心发布的数据，今年3月22日，北极海冰面积为1433万平方公里，是自1979年有卫星记录以来的最低水平。
　　北极海冰面积3月为年度最大值，9月为年度最小值。统计显示，北极夏季海冰覆盖面积持续缩小，2007年至2024年连续18年的9月为有记录以来的历史低值。其中，2012年9月达到历史最低值的334万平方公里。
　　当北冰洋的海冰覆盖范围不到100万平方公里时，科学界称之为北极的“无冰时代”。监测数据显示，随着气候变暖，海冰变少、变薄，北冰洋的夏季正从少冰时代走向无冰时代。联合国政府间气候变化专门委员会的一份评估报告认为，北冰洋预计最早将在本世纪中叶前后出现夏季无冰。一些学术研究机构则预测，夏季无冰的年代或将更早出现。
　　林龙山表示，这次最大规模的北极考察，进一步提升了我国对北冰洋快速变化及其影响的认识，为深入理解和有效应对全球气候变化提供重要支撑。
　　在出发之前，记者曾就气候变暖背景下我国农作物北移情况进行过调研，发现随着气候变暖，温度上升导致作物种植北界不断向高纬度地区扩展，黑龙江的玉米、水稻、大豆种植北界持续北移，内蒙古的大豆种植带和新疆冬小麦种植带同样出现不同程度的北移。
　　环球同此凉热。因为气候变暖，北极地区格陵兰岛上的居民吃上了自己种的西红柿、青椒、草莓等以前无法想象能种的蔬菜和水果；冰岛因为气候变暖最近发现蚊子，打破了“没有蚊子的国家”的纪录。
　　海洋生物和一些鱼类是否也因气候变暖而向北冰洋更北的海域迁移？
　　“受气候变暖等因素影响，越来越多的暖水性物种向北扩张，正在影响和改变北冰洋的生物分布格局。”刘坤说。
　　刘坤告诉记者，此次科考底栖生物调查的目标之一，是通过获取底栖生物原位影像资料，分析底栖生物多样性与分布格局，持续跟踪气候驱动下的物种北移与群落重组，力求回答“北极底栖生态系统在发生什么样的变化”和“为什么发生这种变化”，从而为北极生态保护与渔业管理提供量化证据与预警。
　　北极底栖生态系统如何响应气候变化，科考队员正在寻找各种蛛丝马迹。而北极大型底栖动物生长缓慢、寿命长、栖息场所固定，正适合作为“气候变化的指示器”。
　　“这些大型底栖动物的群落结构在几年至几十年内会清晰反映环境变化。这次底栖生物调查成果和往年北极航次的样品及数据联动对比，将为揭示北极底栖生态系统如何响应气候变化提供关键支撑。”黄雅琴说。
　　这些研究和发现共同指向一个趋势：在气候变暖的驱动下，北冰洋的生态系统正在经历重组，包括鱼类在内的海洋生物呈现出向更高纬度海域迁移的迹象。
　　对于鱼类受气候变化影响，许庆昌认为，北冰洋为亚欧大陆和北美大陆所环绕，蕴藏着丰富的渔业资源，比如巴伦支海鳕鱼、毛鳞鱼和鲱鱼等。气候变化导致北冰洋海冰消融的时空范围逐步扩大，公海海域正逐步变为季节性冰封水域，大片开阔水域逐步成为适航和潜在适渔水域，北极渔业发展正在出现一系列新的变化。
　　海冰加速消融，在改变北极自然和生态环境的同时，也在多方面影响世界和我国。
　　今年9月下旬，装载动力电池、储能柜、服装等货物的中欧北极集装箱快航航线首艘货船从宁波舟山港出发，经北极东北航道前往欧洲。20天后，货船抵达英国最大集装箱港口弗利克斯托港。相较于苏伊士运河航线、好望角航线，北极东北航道展现了明显的时效优势。
　　12年前的2013年夏，“永盛”轮从江苏太仓港出发，经过27天航行，停靠荷兰鹿特丹港，成为第一艘经北极东北航道前往欧洲的中国商船，比传统的经苏伊士运河航线缩短2800多海里，时间减少9天。
　　海冰的广泛存在，是北极东北航道这条世界最北货运航线与其他远洋航线最大的不同，也是影响货轮航行的最大安全隐患。但随着全球气候变暖，北极海冰加速消融，北极东北航道无冰的日子增多，可航行的时间变长，航行在这条航线上的远洋货轮种类也在增多。
　　林龙山表示，北极航运正在发生的变化，是北极变化影响世界的一个方面。气候变暖、海冰消融，正在多方面改变北极，也在深刻影响着世界，攸关人类生存与发展的共同命运。这次科考取得的成果，有助于深化对北极的探索和认知，保护北极生态环境和应对气候变化，促进北极的可持续发展。
　　从中国首次北极科考时起，研究北极的快速变化及其生态、环境和气候效应，以及北极的快速变化对我国气候环境及经济社会的影响，便是历次科考的一个主要目标。张北辰说，中国北极科考不断加强对北极地区海—冰—气相互作用的研究，促进应对北极气候变化的国际合作，稳步增强认识北极、保护北极和利用北极的能力，从而更好地应对北极环境和气候变化带来的挑战。