南极海：通过海床的泥土揭示这里的秘密 

图像来源，Elisenda Balleste

研究人员在南极半岛周边多个地点的船只上进行作业。

为什么有人会冒着刺骨寒冷、冰风和汹涌海浪——有时甚至通宵工作——去挖掘南极海床上的泥土？

今年早些时候，一支由特别勇敢的国际研究人员组成的团队在偏远的南极半岛（Antarctic Peninsula）展开这项任务，目的是揭示数百年来有关南极海（南冰洋）的科学祕密。

世界各地的科学家现在将分享并分析这些珍贵的泥土样本，以研究人类活动——包括一个世纪的工业捕鲸——如何影响南极洲以及我们的整个星球。

这项研究是全球努力的一部分，旨在理解海洋与气候之间的关系。

图像来源，Elisenda Balleste

泥芯被小心地从钻头中取出，并保持完整以供分析。

海洋生命的历史

研究人员使用一种特殊的钻芯工具——有点像巨大的苹果挖核器——连接在研究船上，在深达500米的海底进行钻探。

他们从半岛周围的多个地点收集了超过40根长长的海底沉积物岩芯（core）。

这里是南极洲海洋生物最丰富的栖息地之一，也是渔业、旅游业的重点区域——在1980年代实施禁令之前，这里还是工业捕鲸的热点。

收集沉积物可以提供关于过去的洞察和线索，“就像一本历史书”，来自巴塞罗那大学的首席研究员伊莉森达·巴列斯特博士（Dr Elisenda Balleste）解释道。

她说：“现在海洋中生活着什么、过去生活着什么，以及人类活动的证据”都记录在一层层沉积物中，跨越数百年。

透过保存和测定这些层次的年代，并分析其中的内容，研究人员可以建立南极海洋生命的历史图像。

图像来源，Victoria Gill/BBC

南极是鲸和其他海洋生物的觅食地。

岩芯一旦被运上船，就会被冷冻并运送到巴塞罗那和巴列斯特博士的实验室。

从那里，这些南极泥土的样本将被送往世界各地的多所学术机构。

科学家将扫描并测定沉积层的年代，分析其中含有的微生物生命，测量污染程度，并计算泥土中埋藏了多少碳。

这是“Convex海洋调查”（Convex Seascape Survey）任务的一部分，该项目由全球的多所大学和研究机构合作进行，旨在更好地理解海洋与气候之间的联系。

来自英国南极调查局（British Antarctic Survey）的海洋学家克莱尔·艾伦（Claire Allen）表示，像这样的岩芯非常有价值。她研究南极的历史已有20多年。

“1950年之前——在对南极还没有任何监测能力之前——沉积岩芯和冰芯是我们唯一能够洞察气候或物理性质变化的途径。”她说。

图像来源，Elisenda Balleste

科学家在船上的实验室中仔细切割沉积岩芯。

捕鲸活动留下的DNA指纹

新收集的样本正在被储存以进行DNA分析，必须保持在足够低的温度下以停止所有生物进程。

巴列斯特博士从储存样本的工业级冷冻库中短暂地取出样本向我们展示。

她解释道：“它们被保存在零下80度，以防止降解。”

这些海床的小片段——在能保存遗传物质的低温下被冻结——将用于所谓的环境DNA分析（environmental DNA analysis）。

这是一个近年来迅速发展的科学领域。它使研究人员能够从水、土壤甚至空气中提取遗传信息，就像环境中留下的生命指纹。

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南极的工业捕鲸使许多物种濒临灭绝。

来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王大学（King Abdullah University）的卡洛斯·普雷克勒博士（Dr Carlos Preckler）负责这部分研究，他将尝试测量近一个世纪的南极工业捕鲸如何影响海洋和大气。

当以二氧化碳形式释放到大气中时，碳就像毯子一样使地球变暖。

因此，当世界努力减少这些排放时，任何能吸收并锁住大量碳的过程都可能有助于抑制全球暖化。

“我们知道鲸体内含有大量碳，因为它们是巨大的动物。”普雷克勒博士说。

他和同事们想知道的是，当鲸死亡时，有多少碳被埋藏在海底——并与大气隔离。

普雷克勒博士解释道：“我们可以测量鲸的DNA和沉积物中的碳。”

“这样我们就可以测量在工业捕鲸几乎消灭南极海鲸鱼之前发生了什么。”他补充说。

研究人员表示，这将提供一个衡量标准，说明鲸——仅仅是因为它们的存在、庞大的体型和自然生命周期——从大气中移除了多少碳，并在对抗气候变化中发挥了多大的作用。