【科学向未来】
作者：秦大河
编者按
日前，第40届南极条约协商会议“我们的南极：保护与利用”特别会议在中国举行，为各方非正式交流南极治理中的重大问题提供了平台。中国是南极条约体系的坚定维护者，一直致力于维护南极的和平利用。作为中国徒步横穿南极大陆的第一人，中国科学院院士秦大河多次到南极进行科学考察，他也应邀参加了第40届南极条约协商会议并做报告，本期请他来谈谈南极的科学考察。
南极地区是一座天然实验室
南极地区包括南极大陆、周围岛屿以及南极辐合带以南的海域（南大洋）。南极大陆面积约1400万平方千米，约占全球陆地面积的10%。通常所说的“南极”广义上指南极地区，狭义上则仅指南极大陆。
中国南极中山站附近的冰山群。 孙波摄/光明图片
南极冰盖是由降雪不断堆积形成的，是地球表面最大的冰川和淡水资源，冰盖上许多地点冰体厚度超过4000米，平均厚度约2450米，冰储量占全球冰川的90%，占全球淡水总量的70%左右。据估算，南极冰盖全部融化将使全球海平面上升约60米。南极冰盖底部地形复杂，有河流、湖泊，我们对其动态、水质、水生生物知之甚少，水体对冰盖流动的影响也不清楚；约占南极冰盖面积10%的冰体流动到海洋，形成漂浮的冰架，冰架断裂形成冰山。每年南极海冰的范围在300万平方千米到1800万平方千米之间波动。冰盖、冰架、冰山、海冰组成的南极冰冻圈，其资源、环境和气候效应极为重大！
南大洋不仅仅是捕鱼和捕捞磷虾的场所，而且是地球系统中的重要一环。南大洋连接全球海洋，其冷水驱动了全球大洋环流系统，将大气中的热量和二氧化碳输送到深海，调节和改变全球气候。同时，表层海水溶解人类排放的二氧化碳，使南大洋表层海水酸化，影响着南大洋生态系统。
揭示南极洲的地质历史，需要了解南极大陆地壳和地幔的结构及其如何影响这块超级大陆的形成和漂移；研究表明，南极洲的生命进化、延续和多样性研究有了一些新认识；干燥、低温和稳定的大气层使南极成为天文学家观测空间和宇宙最理想的地点；此外，南极冰下湖泊可以模拟木星及其卫星的自然条件，已经收集到的陨石则提供了太阳系形成、演化的重要信息；有些冰下湖可能自千万年前形成后一直封闭在巨厚冰层之下，其蕴藏的生物信息有着极为重要的生命科学价值。
所以，南极地区是一座天然实验室，是科学研究的圣地，许多未解之谜有待探索。
中国实践了南极条约，一直在和平利用南极
1959年12月1日签署的南极条约，是南极考察历史和国际南极事务中的一个里程碑事件。南极条约涉及南极复合带以南的所有地区，面积达6500多万平方公里，包括了海洋、海冰、岛屿、陆地和冰盖，以及大气圈和高层大气。南极条约规定，南极洲仅用于和平目的，促进南极地区科学考察自由，促进国际合作科学考察。目前，有四十多个国家签署了该条约。
中国“雪龙号”科考船在罗斯海。孙波摄/光明图片
中国的南极考察始于1984年，在国家南极考察委员会武衡主任领导下，中国开始派遣南极考察队，之后有了“极地号”南极运输船，成立了研究机构，开展南极科考和研究。1985年10月7日，中国成为南极条约协商国成员。
1984年中国在南极洲乔治王岛建成长城站后，又建成了中山站、昆仑站和泰山站等4个南极科学考察站，并有极地破冰船“雪龙号”担负运输重任。今年1月8日，中国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”成功降落在南极冰盖之巅冰穹A。迄今，中国已连续派出了33次南极科学考察队。加上卫星遥感和信息系统的支撑，中国南极科学考察进入了“空天陆海”立体化协同考察的新时代。
这个过程中国人走了33年，是成功实践南极条约“促进国际合作科学考察”精神的硕果，中国一直在和平利用南极。
南极的科学研究需要增强国际合作
目前，全球正在发生变化，南极冰盖消融加快、海冰退缩、冰架崩溃、洋流变化、渔业资源锐减，臭氧层恢复，等等，对全球能量平衡、大气环流、水循环、大洋环流、海平面变化和南大洋生态系统和生物多样性，人类社会发展等，都有很大影响。
南极研究关系到全球、全人类福祉，研究工作需要在南极条约框架下协同行动。这就要求人类要保护好南极自然环境，使之不受人类活动的污染，让科学家自由地利用南极这个平台，探索大自然的未解之谜。
中国南极长城站全貌。孙波摄/光明图片
要完成这些任务，需要增强南极研究的国际合作，加强各国之间的沟通；需要稳定的经费支持、稳定的科学家和工程师队伍以及新技术的应用；需要加强对南极地区的保护和利用。为此，提出以下三点建议：
坚持南极条约体系。南极洲仅用于和平目的，促进在南极洲地区进行科学考察的自由，促进科学考察中的国际合作和交流。
将在南极的活动保持在尽可能低的程度，以利于环境保护和科学研究。如南极观光旅游还在发展，为保护南极环境，建议通过国际协商，采取“设立上限、建保护区、规定路线、规范行为”等方式加以约束。为保护南大洋生态系统，对生物捕捞等活动，应有制约机制。又比如，随着对南极冰盖冰下科学的好奇心增大，国际科学界应采取联合攻关、探测和取样，防止冰下水环境遭遇污染的风险。
加大南极科学和环保的科普宣传和教育，将气候变化、南极研究和对人类社会的影响联系起来，唤起人们“热爱南极、保护地球”的热情。
《光明日报》（ 2017年06月08日 13版）
