環(huán)游南極150天

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昆山杜克大學(xué)生物地球化學(xué)助理教授林亞娟博士大部分時(shí)間都在實(shí)驗(yàn)室里處理 DNA 樣本。工作時(shí)間雖然很長，但實(shí)驗(yàn)室卻溫暖如春，而且在結(jié)束一天的工作后還可以回到家中放松休息。然而她的研究卻并不是經(jīng)常在這樣愜意的環(huán)境下進(jìn)行的。

林亞娟博士在她昆山杜克大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室

(攝影：王啟鈴）

在實(shí)驗(yàn)室，林亞娟博士正在進(jìn)行南極冰層融化對氣候變化影響的最后階段研究。自2017年開始，林亞娟博士作為科學(xué)家參加了環(huán)南極科研考察。這是一次艱苦的旅程，需要克服寒冷的天氣、風(fēng)大浪急的海洋以及狹窄的環(huán)境，但也是她科研生涯中最奇妙和最有意義的經(jīng)歷之一。

林亞娟博士回憶：“雖然旅途艱辛，但這趟旅程的體驗(yàn)卻很棒，南極實(shí)在是太美了。當(dāng)身處其中，無法不感到震撼。”

共有155名科學(xué)家參加了此次南極科研考察之旅，他們進(jìn)行了22個(gè)研究項(xiàng)目，林亞娟博士是其中一員。在著名環(huán)境科學(xué)家大衛(wèi)·沃爾頓 (David Walton) 的領(lǐng)導(dǎo)下，他們乘坐“特列什尼科夫院士”號科研考察船 (Akademik Tryoshnikov) 環(huán)南極航行5個(gè)月。

這艘俄羅斯科研考察船有著橙白色的外表，內(nèi)有直升機(jī)停機(jī)坪、餐廳、船艙和多個(gè)實(shí)驗(yàn)室。瑞士極地研究所組織了這次國際合作科研考察項(xiàng)目，共有來自21個(gè)國家的科學(xué)家參與。林亞娟博士參加了第一段從德國不來梅港到南非開普敦以及第四段從智利蓬塔阿雷納斯再次回到開普敦的旅程。

林亞娟博士的工作是在船上實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用質(zhì)譜儀，測量通過管道從船底連續(xù)取樣海水的碳封存量，這需要有一名人員大部分時(shí)間都待在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)測。當(dāng)她不在時(shí)，這項(xiàng)工作會由其他團(tuán)隊(duì)成員接手，其中包括杜克大學(xué)生物地球化學(xué)教授尼可拉斯·卡薩 (Nicolas Cassar) 博士以及歐洲海洋研究所 (Institut Universitaire Europeen de la Mer)副教授路易·梅尼恩(Lois Maignien) 博士。他們也參與撰寫了這次的研究項(xiàng)目提案。

在旅途中，林亞娟博士和團(tuán)隊(duì)還測量了水溫以及其他因素，并把深度、溫度、電導(dǎo)率測量儀 (CTD) 沉入不同的水位，最深可達(dá)四千米，去收集包括浮游植物、藻類和細(xì)菌微生物在內(nèi)的海洋生物樣本。大多數(shù)時(shí)候，船上同時(shí)有兩名團(tuán)隊(duì)成員，晝夜不停地協(xié)同工作，輪流休息和監(jiān)測設(shè)備。

林亞娟博士（中）在同事的幫助下準(zhǔn)備研究設(shè)備

（攝影：Sharif Mirshak)

這是一段艱難的旅程，氣溫會瞬間降至零度以下，海面上波濤洶涌，科學(xué)家們有時(shí)不得不待在甲板下。船上空間很擁擠，四個(gè)人同住一間船艙的雙層床上。林亞娟博士回憶說，每次輪班結(jié)束后，她都會在黑暗中悄悄地爬上床，設(shè)置好鬧鐘，以便在下一次輪班時(shí)起床。整個(gè)過程中盡量不吵醒在其他研究小組工作的室友。

她說，只要船上的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)允許，她就會和先生以及朋友們聊天，以保持良好的精神狀態(tài)�！坝袝r(shí)信號很好，大家就都很興奮，因?yàn)榭梢源螂娫捊o家人。我經(jīng)常去頂層甲板與先生通話，因?yàn)槟抢镄盘栕詈谩Ｄ且彩谴�上使用互�?lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)區(qū)域之一。”

林亞娟博士表示，盡管旅途中充滿了艱辛，但也有許多壯麗的時(shí)刻，并收獲了真正的團(tuán)隊(duì)情誼。

她回憶說，每當(dāng)靠近南極或者冰山時(shí)，船上所有的科學(xué)家都會到甲板上驚嘆風(fēng)景之壯美：“它們看起來就像是漂浮的大山�！�

當(dāng)海面波濤洶涌時(shí)，科學(xué)家們則困于甲板之下

(攝影：Julia Schmale)

在船上狹小的環(huán)境下，科學(xué)家們反而得以深入交流，形成了關(guān)系緊密的集體。

林亞娟博士認(rèn)為：“了解一個(gè)人的最好方法之一就是和他/她一起在船上待上幾個(gè)月。我和團(tuán)隊(duì)成員現(xiàn)在都非常熟悉，成為了很好的合作同事。”

回國后，林亞娟博士開始在大量的數(shù)據(jù)中探索南極冰層融化對氣候變化的影響。冰層融化對南極海洋環(huán)境的影響是多方面的，包括提高水溫、降低防風(fēng)能力、釋放出更多的營養(yǎng)物質(zhì)，以及增加淡水量。這種環(huán)境變化改變了微觀海洋生物群落，那些適應(yīng)性較好的生物會迅猛發(fā)展，而適應(yīng)性不佳的則會面臨各種問題。

林亞娟博士表示：“我們知道生物群落正在發(fā)生變化，但問題是，生存下來的生物群落在碳循環(huán)方面的效率是高了還是低了？”

南極海洋微生物在碳循環(huán)中起著重要作用

(攝影：Sharif Mirshak)

全球碳循環(huán)是指大氣、海洋、陸地和化石燃料內(nèi)部和之間的碳交換，是全球變暖的重要因素。

林亞娟博士用特殊的計(jì)算工具分析在南極收集到的海洋生物 DNA 樣本以及其他數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)可以預(yù)測未來碳循環(huán)的模型。

南極冰層融化的影響是什么，目前還沒有定論，林亞娟博士的研究也尚未完成。最終，南極冰層消融可能會加速氣候變化，但也有幾率會產(chǎn)生相反的效果。

而不管是哪種情況，當(dāng)林亞娟博士的研究完成后，都可以給未來的氣候預(yù)測模式帶來更精確的計(jì)算方法。

作者：John Butcher

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