任健
自然资源部第二海洋研究所 副研究员
大家好，我是来自自然资源部第二海洋研究所的任健。很高兴今天我来这里跟大家讲一讲，我在北极科考中的见闻和感受。
我曾五次参加北极科学考察，每次从北极回来，我周围的朋友同事，还有网上那些网友，会问我很多问题。
这里我挑几个跟大家分享一下。第一个是有人会问我，有没有见到企鹅？大家可能会觉得这个问题有点好笑，我跟研究北极的国际同行交流过，在全世界各地，都有不少人分不清楚，企鹅到底是在南极还是北极的，这是我们这些极地科研工作者的科普工作还任重而道远。
这个问题同样是个好问题，为什么这么说呢？因为在北大西洋北部，靠近北极的地方，原来是有类似企鹅的生物，它叫大海雀，但是在19世纪的时候，由于人类的疯狂屠杀，它们灭绝了，我们知道企鹅的英文名叫Penguin。实际上这个名字，最早是用来称呼大海雀的，人们在南极发现企鹅之后，发现它跟大海雀很像，所以把Penguin这个词也用来称呼企鹅。但是后来大海雀灭绝了，Penguin就成了企鹅的专有名词。
而这个故事告诉我们，人类的贪婪，能对生态造成多么可怕的影响。
还有几个重要的问题，是大家会问我有没有见到北极熊，还有就是海冰，有没有体会到海冰的消退。这两个问题的内核是比较相一致的，所以我把它们放在一起来讲。
2016年，我第一次参加北冰洋科学考察，当时我是满怀期待想看到北极熊。我们当时在冰上作业了差不多有两个月的时间，我只见到了一次北极熊，而且那个距离非常远，手机拍不下来，只有用望远镜还有长焦镜头才能拍下来。
当时我们船上有个随船记者，他想拍一部纪录片，叫《寻找北极熊》，但是已经十年过去了，他的纪录片还没有出炉。
下船之后，我就把全球变化跟北极熊的生态环境相结合去宣传，全球变暖让北极环境恶化，导致北极熊没有了家园，我在北极都见不到北极熊了。那么这也很符合逻辑，这张图片是北极圈内的，1979年到现在的气温排序，气温排序越高它就越红，排名就越高，温度越低它就越蓝，排名就越低。我们可以看到2000年之后，北极圈内的气温其实一直在变红变高。
气温的升高显然会导致海冰的融化，有卫星观测资料以来，北冰洋夏季的海冰面积，从700多万平方公里，一直跌到现在的400多万平方公里，减少了将近有一半。
这张照片，给出的更加直观一些，这个蓝色是2012年，有卫星资料观测以来，最低的北极海冰面积，黄色是1979年到2010年的，这样一个平均的值，大家可以比较它们两者的区别。海冰减少有研究表明，它会对我国冬季寒潮的频发等极端气候，有一定的联系。
回到生态系统，如果把整个北冰洋比作一个森林的话，海冰就是它的土壤。我们在这张图片中可以看到，海冰下面生活着一些冰藻和浮游植物，它们把海冰作为它的栖息地和避难所，它们就可以去供给浮游动物，鱼类哺乳动物，最终到北极熊。那如果海冰消失的话，这一套食物链就会消失，它们就会被以浮游植物为核心的大洋生物群落所替代，发生生物北移。
对于北极熊而言，还有个更可怕的后果，因为北极熊捕食是需要海冰的，它在海冰上找到一个洞或者挖一个洞，等待海豹从这个洞里浮上来呼吸，这时候它再去捕食海豹。那如果海冰消失的话，对于北极熊来说，它的狩猎场地就消失了，所以它就无法吃到食物。
我们课题组主要是研究冰下海水中的化学组成，还有颗粒物的成分，用它来指示环境的变化。那我举个简单的例子，这是我们课题组研究北冰洋表层海水中营养盐的变化，营养盐对于浮游植物来讲，就相当于营养物质，对于我们人体来讲是不可或缺的。
我们发现了近30年来，西北冰洋表层海水中的营养盐，一直在减少，这个原因是跟海冰消融有关系的。因为当海冰消融之后，会在海水表层形成一层薄薄的淡水层，这层淡水层会阻止营养盐从深海底部往表层输送，同时海冰消失之后，会有更多的阳光能够进入到海水表层，使里面的浮游植物，吸收更多的营养盐，这两相叠加，会导致海水表层的营养盐，持续地减少。
我们的研究表明，北冰洋的这个环境变化，它是静悄悄发生的，不是一两天一两年这样急剧发生的，而是十几年几十年这样慢慢发生的。我开始反思我这个2016年的结论是不是有问题？根据2016年的结论，全球变化对北极熊的影响，应该是没有问题的，但是我基于仅有的一次观测得出来的结论，是有点问题的，因为这只是我一次的观测。
那么回到刚才提到的问题，有人会问我在北极，有没有看到海冰的消融，我很难明确地回答这个问题，因为这都是我个人的观测，都是孤立的不是连续的，很难说是我看到了海冰的消融。刚才也提到了，实际上北极的消融，北极的变化它是慢慢发生的，不是一蹴而就的，所以需要连续且长期的观测，而不是靠个人的，个人的这样一个点一个点地去观测。
这就来到了这个问题，需要倾听海冰的诉说，我们需要长期且连续的观测。这就有两个方法，一个是把科学家放在冰上，让他去长期地观测。当然在这样一个严苛的环境下，对于科学家的要求是非常高的。那我们的苏联还有俄罗斯同行，实际上是这么做的，他们坚持了几十年，最后还是没坚持下来。
还有就是把自动观测设备放到冰上，然后让它自动地观测，这是比较合理的，我们课题组就开始做这样的事情。我们想利用设备，来采集冰下的颗粒物。我们就用了这样一个黄色的漏斗，它叫沉积物捕获器。传统的沉积物捕获器是放在海底，固定在一个点位，但是我们是想让它跟着冰漂流，这样能采集到一片冰下面的颗粒物的变化情况，用它来展示海冰环境的变化趋势。
我们在把这个捕获器挂在冰下面之后，在上面又设计了一个浮标。这个浮标有两个作用，一个是让这个冰消融之后，这套设备还能漂浮在水上，这样的话我们的设备不会沉到海里丢失，另外一个作用，是我们在这个浮标上面，设计了一套定位系统，这样我们就能实时地知道我们的设备漂浮到了哪里。
显然我们的北极研究的国际同行，也意识到了这个问题，长期连续的观测是非常必要的。2019年，德国的科学家联合20多个国家的，400多名科研人员，开展了这样一个叫“国际北极气候多学科漂流冰站”的项目，这是号称历人类历史上规模最大的北冰洋科学考察，简称“马赛克”。
“马赛克”的意义就是，我们要去认知对北极研究的空白，尤其是冬天的空白，因为我们知道，我们常规的北极科学考察，是在夏天进入的，冬天是很少过去的。这个项目，能够实现对冬天的认知的空白。
这个项目是由大气、海冰、物理海洋、海洋生物、地球化学等等多学科的科学家在现场实施的，已达成对整个北极环境的立体观测，更好地了解北冰洋的环境变化。
这个项目简单来说，就是把一艘破冰船，把它冻在一块浮冰上，然后让船跟冰一起漂流，科学家是以这个船为基地，然后在这个冰上布放设备，采集一整年的样品。这个理念跟我们刚才提到的，冰漂沉积物捕获器是相当契合的，所以我们就很荣幸受邀参加了这个项目，由我带队去布放这套设备。
说实话我当时去布放之前，是非常紧张忐忑的。为什么这么说呢？因为这个是我国第一套冰漂沉积物捕获器，以前从来没有布放的经验，国际上也没有在北冰洋中心区布放的先例，所以我们在讨论布放方案的时候，很多外国同行他们会嘀咕，说中国人的方案到底行不行，所以我心里也是没有底的。而另外一个原因是，参加“马赛克”项目的很多科研人员，都是国际上非常知名的学者，需要由我这样一个默默无闻的科研工作者，去带领他们布放设备，我还是有点忐忑不安的。
我们当时的团队，是由来自四个国家的，五名科研人员，两名防熊队员，还有一名随船记者，八个人共同组成的。当时的布放计划，是6~7个小时，因为我们在冰面上工作，通常会把时间延长两到三倍，因为条件非常严苛，当时是极夜环境，在极夜可能时间还会延长。所以我们预计，可能要到晚饭前后才能布放完。
这个是当时布放的环境，大家可以看到 一片漆黑，除了我们头灯照及的地方有亮光之外，其他都是伸手不见五指的。我们的母船大家可以看到，在两公里之外只能看到朦胧的灯光，所以当时的防熊压力也是非常巨大的。当时的冰面环境是-25℃左右，风雪交加，不太适合完成这个事情。
但是由于我们前期沟通十分充分，大家都知道自己在冰上要干什么，所以到了我们布放地点之后，大家就各司其职，热火朝天地干起来，打洞的打洞，搭架子的搭架子，串联设备的串联设备，后来我们仅用了三个小时，就完成了这项工作，甚至还有时间赶回去，吃上一顿热乎的午饭。
放完之后，那个外国工作人员他们对我们的方案赞不绝口，说这个方案确实很不错，我也非常的自豪，但是我知道，这件事情能做成，不是我一个人的功劳，而是这些团队里面，这些对北冰洋的热爱，想要去保护它的人，共同合作才能完成这件伟大的工作。
我们的设备，它是在北冰洋漂流了九个月，贯穿了整个欧亚海盆，在八月初到达弗拉姆海峡的时候，成功回收了。右面这张照片，就是回收之前拍摄的，我们可以看到，当时的冰已经破碎了，离冰边缘已经只有一点点了，也就是说如果当时我们再晚一步，这套捕获器设备可能就漂到海里面了。虽然它不会沉下去，但是它会随着洋流漂走，会极大地增加回收的难度。
在收到这个样品和设备的同时，我们也看到一个问题，是什么问题呢？我们在我们的浮标上面看到了这些痕迹，只有一种可能，就是它遭遇了北极熊的亲密接触。那么北极熊是非常好奇的动物，它们对自己家门口的，新鲜玩意都非常好奇，喜欢去咬一咬，摸一摸，甚至扯一扯。
这张照片是我们当时拍摄的，小北极熊在玩我们插在冰上的，作为标志的旗杆的照片，它甚至把我们的旗杆扯断了。北极熊妈妈有的时候是这样，就是小熊如果不会做这个动作，北极熊妈妈会去教它做，就跟我们人类一样，教你怎么咬怎么扯。
我们的设备放在冰面上，就会有这样的两个风险，一个就是它可能会遭遇北极熊的亲密接触，它如果把我们的数据线，还有传感器，拍坏了或者咬坏了，那我们的珍贵的数据和样品就拿不回来了。
还有个问题是什么呢，是我们的设备很多是人造的，如果北极熊把它吃到肚子里了，可能会对它们的身体造成影响。所以我们就开始考虑一个问题，如何能做到原位的无干扰的观测，就是在采样的同时，不干扰当地的大型生物。
我们课题组也为了这个绞尽脑汁，后来我们设计了一套叫生态海底着陆器，海底着陆器它是研究海底的一个重要工具，上面搭载了传感器和摄像头，以获取近海环境的数据和资料，它是模拟月球着陆器仿制出来的。
我们这套海底着陆器是放在冰面以下的海底，来获取这个冰面以下海底的环境情况，由于它跟冰面没有接触，所以它是不会跟北极熊产生影响，所以就规避了刚才所说的对北极熊的干扰。
这次是由我带队去布放和回收这样一套海底着陆器，当时以为是很容易就能回收，但实际上回收过程是一波三折。很巧的是我们的随船队员拍摄到了这样几组照片，把我的心理活动完全拍出来了，是在我的脸上展现出来了。
当时是这样一个情况，我们回收的时候是无风无浪，并且没有冰，所以当时我们以为，一个小时就能完成这件事情，但实际上当我拿出回收设备的时候，是一直没有信号，没有信号就意味着有可能回收不了，在试了一个多小时之后，仍然没有成功。那么我当时是在甲板上 -10℃，穿着厚厚的防寒服，但仍然是浑身的汗，近百万的设备，无价的样品和数据，如果回收不过来，那损失还是非常巨大的。那么我就跟考察队申请说，晚上再试一次。
那么到了晚上，我又拿着设备到了甲板上，这次它就有信号了，我就非常高兴，但是又定睛一看，回收设备上显示“电量不足”，电量不足可能意味着又没法回收成功，那我的心情又从高点跌落到了冰谷。这时候我就要面临一个抉择，就是要么现在就回收，但是当时极昼已经结束了，有黑夜了，外面是风雪交加，东西浮上来之后，很难把它顺利打捞回来。
另外一种方法，就是等到明天天亮再回收，但是这种会有可能电量不足，就收不回来了，当时我在驾驶台犹豫了十几分钟，像几个小时一样漫长，驾驶台十几双眼睛都看着我，等我做决定。后来我考虑到我十几年的工作经验，判断这个电量应该还可以撑到明天早上，所以我就决心冒一下险，第二天再试。
事实证明，我这样一个判断是比较准确的，第二天一早凌晨两点天就亮了，然后我就拿着设备到甲板上，一试果然还有一点电，马上就回收。过了一会我们的设备，大家也看到两个橙红色的浮球，还有红色的设备主体，它就浮上了海面，在海面上起伏。
这个时候我身上的压力就完全释放了，因为我知道以我们考察队的工作经验，这个设备只要浮上了海面，那他们一定会把它打捞回来的。那事实也是这样，那么全考察队队员都到甲板上帮忙。因为这是我们整个航次的最后一个项目，大家都来拉绳子，最终就把设备顺利地拉回了我们的甲板上。那么我也检查了上面的，数据和样品都是完好无损的。
那么我们这些数据样品，跟前两年的数据样品结合起来，就可以用它去验证在西北冰洋底部，到底有没有发生底栖生物北移这样一个判断。
大家也可以看到，在这个回收过程中，我们极地的设备，它其实是充满了风险和不确定性的，只有坚持到最后一刻的决心，才能把这个事情完成。那么这也是需要团队的协作和努力，大家来帮忙才能把这件事情做好。
那么在北极科考中，团队协作是非常重要的，不光是海底着陆器的回收，还有刚刚提到的冰漂沉积物捕获器的布放，都是这样的。
在中国考察队是这样，在国际考察队也是这样的，在那种严苛的环境下，一个人的力量是非常微不足道的，只有大家一起做，才能把这个事情做好，才能把这个力量提升上来。在这种环境下，我们的性别姓名，年龄甚至国籍，都不再是区分我们人与人之间的标志了，我们都是在北冰洋洋面上认真工作，辛勤采样，想去保护这片土地的人类代表。
那么根据我刚才讲的几个故事，我们可以感到，就是在未来如果要在北冰洋科考中有所突破，还是要在技术上做进一步的加深。实际上无人机的这个技术，已经在北冰洋作业中广泛应用，然后还有先进的冰下机器人的这个技术，那么这些先进的技术，会让我们看到原来看不到的现象，挖掘原来挖掘不到的数据，这极大地拓宽了我们的科研能力。
但是新的技术也造成一些问题，它是一把双刃剑，它可能会带来对环境更严重的影响。所以我心目中的一个好的采样工具它应该是能做到，采样和对当地生态影响的一个平衡。所以我们经常跟工程师合作，我们把我们现场的经验和体会告诉他们，让他们去设计一个更能保护环境，效率更高的采样设备，使这个科考更加安全省心。
这两年我虽然一直在关注技术，但是最终想到的还是技术背后的人，因为人才是做这些事情的核心。
那么在“雪龙号”和“雪龙2号”船上，都有这样一面墙，认识极地、保护极地、 利用极地，这是我们国家极地科考的核心宗旨，那我们极地人的勇斗严寒，坚韧不拔的这样一个精神，实际上就是为了去让地球家园更加美好。
人类原来去北极，是因为自己的贪婪去掠夺，那么现在我们中国科考队去北极，是为了保护，是为了发现，去理解，是为了我们更好的家园。
那么我们在北极，看到了热闹且脆弱的北极生态，那同时也看到了我们自己。就像这张照片展示的，面对茫茫冰原，我们看到了自己的渺小。北冰洋在发烧，地球该怎么办？我想我们需要科学，需要技术，也需要我们人类共同体的良知，勇气和协作。
希望大海雀的悲剧不要再发生，希望我们再次去北冰洋的时候，仍然能看到北极熊在冰面上悠闲地漫步，谢谢大家。