中俄“冰上絲綢之路”聯(lián)合科考。 本版制圖 劉巖
□ 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者周劼 通訊員王俊芳
打開(kāi)電腦屏幕上的北極海冰動(dòng)態(tài)變化圖，幾十年時(shí)間尺度內(nèi)，白色越來(lái)越少，沿大陸海岸的藍(lán)色則越來(lái)越深。宮勛說(shuō)，北極的海運(yùn)航道已經(jīng)顯現(xiàn)，這條30多年后夏季可能完全暢通的“冰上絲綢之路”將改變?nèi)祟?lèi)的航運(yùn)史，我們現(xiàn)在要做的就是提前為它“探路”，為航道的拓展做好科學(xué)考察和基礎(chǔ)研究。
宮勛，1984年生，在德國(guó)從事科研工作14年后，2020年回到中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）任海洋學(xué)院教授，目前他也兼任著地大海洋學(xué)院副院長(zhǎng)和未來(lái)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)。
近日，宮勛十多年來(lái)合作參與的“‘冰上絲綢之路’聯(lián)合科考與發(fā)現(xiàn)”研究獲得了2022年度中國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
冰上絲綢之路，“冰”指北冰洋，“路”指穿越北極圈連接北美、亞洲和歐洲三大經(jīng)濟(jì)中心的北極航道。2018年1月26日，《中國(guó)的北極政策》白皮書(shū)發(fā)布，其中關(guān)于共建“冰上絲綢之路”的表述引起世界的高度關(guān)注：“中國(guó)愿依托北極航道的開(kāi)發(fā)利用，與各方共建冰上絲綢之路?！?/span>
■ 30年后去北極可能是普通的航行
宮勛合作參與的研究是一個(gè)主要對(duì)北極、特別是冰上絲綢之路沿線(xiàn)氣候進(jìn)行科考和研究的項(xiàng)目，包括了大氣、海冰、海水、洋流等，覆蓋氣候系統(tǒng)多個(gè)圈層的全方位研究。多項(xiàng)研究成果填補(bǔ)了北極圈科研的空白，彌補(bǔ)了我國(guó)歷次北極考察區(qū)域的不足，使中國(guó)對(duì)北極和亞北極海洋環(huán)境的認(rèn)識(shí)更加完整、全面、系統(tǒng)；這也是一個(gè)中俄兩國(guó)科學(xué)家長(zhǎng)期務(wù)實(shí)合作的典范項(xiàng)目，合作研究區(qū)域包含了北極的楚科奇海、東西伯利亞海、拉普捷夫海和喀拉海，中俄科學(xué)家利用俄羅斯科考船開(kāi)展了8個(gè)多學(xué)科綜合科考航次，中方科學(xué)家共有110余人次參加現(xiàn)場(chǎng)科考，不斷為加快推進(jìn)“冰上絲綢之路”建設(shè)添磚加瓦。
對(duì)于這份獎(jiǎng)的內(nèi)涵，宮勛解釋說(shuō)：“100年前人類(lèi)進(jìn)入北極還是探險(xiǎn)，也許30年后再去北極不過(guò)是一次普通的航行，這條航線(xiàn)里包含著國(guó)家的大戰(zhàn)略。如果2050年左右北極圈的夏天真的一塊海冰也沒(méi)有了，北冰洋化‘冰’為名副其實(shí)的‘洋’，這里不再是蠻荒之地，而是交通要路，各個(gè)國(guó)家都要推出自己的北極戰(zhàn)略，需要我們科學(xué)家提供科學(xué)依據(jù)，更要我們有研究的積累。我們國(guó)家在北極圈的話(huà)語(yǔ)權(quán)，就來(lái)自于我們對(duì)北極氣候、地理研究的科學(xué)底氣?！?/span>
■ 全球氣候變暖下的機(jī)遇
當(dāng)全球都在爭(zhēng)議全球氣候變暖帶來(lái)的危害時(shí)，北極圈周邊各國(guó)則展望著北冰洋從“航運(yùn)禁區(qū)”轉(zhuǎn)身為新的“交通大動(dòng)脈”所帶來(lái)的機(jī)遇。
全球氣候變暖導(dǎo)致北極海冰加速消融，據(jù)統(tǒng)計(jì)，北極4年以上海冰覆蓋面積從1984年的310萬(wàn)平方千米降至2019年的11.6萬(wàn)平方千米。國(guó)際上已有研究指出，2050-2060年夏季，北極圈內(nèi)海冰有可能完全消失。屆時(shí)，北極航道的商業(yè)價(jià)值將完全體現(xiàn)。
“北極如同一個(gè)放大器，其升溫幅度高出全球平均水平2-3倍，俄羅斯沿岸受到大西洋暖流影響，海冰本身就比較薄，可能在夏季更快就沒(méi)有冰了?！眳⑴c過(guò)北極科學(xué)考察航次，宮勛對(duì)北極的冰雪有更直觀(guān)的感受。
長(zhǎng)久以來(lái)，從亞洲到歐洲主要有三條海路航線(xiàn)，分別經(jīng)蘇伊士運(yùn)河、巴拿馬運(yùn)河和非洲好望角。地圖上線(xiàn)路的曲折代表著時(shí)空的遠(yuǎn)隔。百余年來(lái)，探險(xiǎn)家們一直夢(mèng)想打通常年冰封的北冰洋航道，一條“傳說(shuō)中的航道”。
穿越北冰洋的航道主要也有三條：經(jīng)過(guò)加拿大海域的西北航道、經(jīng)過(guò)俄羅斯海域的東北航道、直穿北冰洋中心海域的中央航道。西北航道海冰復(fù)雜，多分布多年冰或固定冰；中央航道當(dāng)前只存在于理論上。
東北航道又稱(chēng)為北方海航道，大部分航段位于俄羅斯北部沿海的北冰洋離岸海域。2013年8月，中國(guó)貨輪“永盛”號(hào)從大連港起航，首次通過(guò)白令海峽，進(jìn)入北極圈，然后向西經(jīng)過(guò)楚科奇海、德朗海峽、東西伯利亞海、新西伯利亞群島北部、拉普捷夫海、維利基斯基海峽、喀拉海、新地島北部、巴倫支海等，順利到達(dá)歐洲荷蘭的鹿特丹港，由此拉開(kāi)了中國(guó)乃至亞洲的貨船穿越北極航道的序幕。
“永盛”輪的航程約7800海里，行程27天，比經(jīng)馬六甲海峽、蘇伊士運(yùn)河到達(dá)鹿特丹港的航線(xiàn)航程縮短2800海里，航行時(shí)間減少9天。它證明了這條人們夢(mèng)寐以求的北冰洋“黃金水道”，就是連接亞歐兩大洲的最短航線(xiàn)。
與此同時(shí)，北極圈內(nèi)石油儲(chǔ)量預(yù)測(cè)為900億桶，天然氣儲(chǔ)量為47萬(wàn)億立方米。世界未開(kāi)發(fā)天然氣的30%以及未開(kāi)發(fā)石油的13%都蘊(yùn)集于此，且大部分在不足500米水深的近岸。北極航道開(kāi)通之后，可作為便捷的運(yùn)輸通道為沿線(xiàn)國(guó)家對(duì)外油氣輸出提供新通道。
中俄共建的“冰上絲綢之路”主要就是依托這條東北航道，把東北亞的中國(guó)、俄羅斯、蒙古、朝鮮、韓國(guó)、日本聯(lián)結(jié)起來(lái)，構(gòu)成全球的第七條經(jīng)濟(jì)走廊。專(zhuān)家認(rèn)為，中國(guó)語(yǔ)意下的“冰上絲綢之路”是“海上絲綢之路”的延伸，以中國(guó)為始發(fā)地，以政策溝通為紐帶，互聯(lián)互通日本海和北極航線(xiàn)周邊國(guó)家，構(gòu)建的國(guó)際物流大通道。“冰上絲綢之路”建設(shè)，首要是“能源合作”，基礎(chǔ)是“北極航線(xiàn)”，舞臺(tái)是“北極治理”。
■ 中俄聯(lián)合科考互利共贏(yíng)
2010年10月27日，乘坐俄羅斯遠(yuǎn)洋科考船“拉夫任捷耶夫院士”號(hào)，11名中方科考隊(duì)員與20名俄方科考隊(duì)員，開(kāi)始了歷時(shí)20天、航程2349海里的首次聯(lián)合科考，也開(kāi)啟了隨后8次聯(lián)合科考的序幕。
從初期的通過(guò)高分辨率沉積巖心的研究，恢復(fù)重建日本海、鄂霍次克海、西北太平洋及北冰洋西伯利亞陸海的古海洋和古氣候演化歷史，到近期的“冰上絲綢之路”核心區(qū)的日本海、鄂霍次克海、白令海及西北太平洋多學(xué)科綜合調(diào)查，本次“‘冰上絲綢之路’聯(lián)合科考與發(fā)現(xiàn)”的牽頭科學(xué)家、自然資源部海洋一所石學(xué)法研究員在一次采訪(fǎng)中說(shuō)道：“當(dāng)時(shí)，國(guó)際上在這些區(qū)域的研究程度相對(duì)薄弱，這是中俄雙方合作的重要原因?！?/span>
共建“冰上絲綢之路”，探索和認(rèn)知北極是中俄聯(lián)合科考的優(yōu)先方向。實(shí)施了12年的中俄“冰上絲綢之路”聯(lián)合科考取得了珍貴的資料和樣品，首次編制了全區(qū)基礎(chǔ)底質(zhì)圖件，中俄科學(xué)家聯(lián)合發(fā)表論文近百篇，提交研究報(bào)告14部，揭示了“冰上絲綢之路”沉積特征和環(huán)境演變規(guī)律，顯著提升了對(duì)“冰上絲綢之路”環(huán)境和氣候變化的科學(xué)認(rèn)知，項(xiàng)目成果支撐了“冰上絲綢之路”環(huán)境保障、航道開(kāi)發(fā)利用和國(guó)家外交活動(dòng)，對(duì)“冰上絲綢之路”這一重大戰(zhàn)略的實(shí)施起到了推動(dòng)作用，被鑒定專(zhuān)家組評(píng)價(jià)為“達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。
“事實(shí)證明，實(shí)施聯(lián)合科考航次，使中俄互利共贏(yíng)?！笔瘜W(xué)法表示。中國(guó)科學(xué)家由此填補(bǔ)了日本海、鄂霍次克海和白令?？瓶嫉目瞻?，這對(duì)于深入了解北極和亞北極海區(qū)環(huán)境要素的特征和變化規(guī)律、開(kāi)展環(huán)境氣候和生態(tài)評(píng)價(jià)具有重要意義。
“就像修了一條路，有人負(fù)責(zé)修路，有人負(fù)責(zé)跑車(chē)，我們則更關(guān)心路況和周邊環(huán)境氣候的變化。地球科學(xué)是我們的出發(fā)點(diǎn)?！辖z綢之路’跟氣候變化緊密相關(guān)。我們的研究也從氣候變化入手，了解從過(guò)去到現(xiàn)在氣候系統(tǒng)是怎樣變化的，才能預(yù)測(cè)未來(lái)會(huì)怎樣變化，為國(guó)家的北極氣候政策和‘一帶一路’提供科學(xué)依據(jù)?！睂m勛評(píng)價(jià)說(shuō)。
也就是在聯(lián)合科考之初，宮勛開(kāi)始了和國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期合作，直至成為其中的一員。“在這個(gè)課題中，十幾位老師有做觀(guān)測(cè)的，有做地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室分析的，而我主要是做數(shù)據(jù)解析和計(jì)算機(jī)模擬，像兩條腿以不同的方法解決同一個(gè)科學(xué)問(wèn)題?！?/span>
“我是個(gè)古氣候?qū)W家，從事氣候的大數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)模擬?！睂m勛的研究努力打通著最古老和最現(xiàn)代之間的聯(lián)系，“就是在超算上以數(shù)值模擬研究海洋的變化，把地球整個(gè)的系統(tǒng)演化從現(xiàn)實(shí)搬進(jìn)了計(jì)算機(jī)里，跟玩電腦游戲一樣。”
■ 北極部分水域夏季“無(wú)冰期”已超30天
宮勛說(shuō)他見(jiàn)過(guò)最美的藍(lán)。
破冰船壓過(guò)海冰，海冰破碎，翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，一種通透的像寶石一般的藍(lán)色閃爍而過(guò)。“帶點(diǎn)光澤的藍(lán)，非常干凈、晶瑩的藍(lán)。是我見(jiàn)過(guò)最好看的、沒(méi)有污染的藍(lán)”，宮勛極力尋找著能準(zhǔn)確表達(dá)的詞匯。
在北極圈科考常駐一年，在北極點(diǎn)坐船漂過(guò)一個(gè)月，一片白茫茫中，奇幻的藍(lán)色讓宮勛看到了不一樣的北極。
有過(guò)陸上和船上的雙重經(jīng)歷，宮勛又講起一件顛覆認(rèn)知的事：“很多人不知道，北極是海上不冷陸上冷。我在阿拉斯加的時(shí)候，陸地上的氣溫是零下五十度，我們?nèi)サ牡谝惶?，?dāng)?shù)厝司透嬖V我們有件事情不能做，從屋內(nèi)走到屋外的汽車(chē)?yán)铮悴荒馨谚€匙叼在嘴里。但是因?yàn)楹ＫY(jié)冰是零下二度，在那么廣闊的大洋上，貼近海面處的最低氣溫也就零下二度左右。所以在北極航行，停船上岸，趕快加衣服?！?/span>
北極就是這樣神奇的地方，它的復(fù)雜性時(shí)刻改變著人們的原有認(rèn)知，包括科學(xué)研究?！啊辖z綢之路’聯(lián)合科考與發(fā)現(xiàn)”項(xiàng)目有兩項(xiàng)引起學(xué)術(shù)界關(guān)注的發(fā)現(xiàn)，就在于揭示了不同以往的北極。
一個(gè)關(guān)乎北極的二氧化碳到哪里去，一個(gè)關(guān)乎北極的海冰怎么化的。
北太平洋像一口鍋，最底層是一個(gè)碳庫(kù)，地球上的二氧化碳經(jīng)過(guò)循環(huán)存到這里的深海里。碳庫(kù)上有一層中層水，像一個(gè)上千米厚的蓋子。這個(gè)蓋子越厚，深海的碳就封得越嚴(yán)。如果蓋子薄一點(diǎn)，碳封不嚴(yán)，就跑出來(lái)了。一跑出來(lái)，影響了大氣的碳含量，引發(fā)氣候的動(dòng)蕩。反過(guò)來(lái)，蓋子蓋不嚴(yán)，也是受氣候變化影響的。于是極地與亞極地氣候的動(dòng)蕩，不光有觸發(fā)—響應(yīng)機(jī)制，還有一個(gè)反饋機(jī)制，這證明了氣候變化是一個(gè)相互演化、非線(xiàn)性的過(guò)程。
全球平均溫度升高，北極更要高兩倍左右，是全球氣候變暖中著名的北極強(qiáng)化現(xiàn)象。如何解釋這一現(xiàn)象，一般認(rèn)為，海冰融化，冰的反照率降低，海洋會(huì)吸收更多熱量，如此循環(huán)。但宮勛他們的最新研究發(fā)現(xiàn)，俄羅斯沿岸從陸上流入海洋的淡水、暖水，漂在冷海水之上，和海冰接觸，也加速了歷史暖期海冰的融化。
“兩項(xiàng)研究從地理上說(shuō)，都離俄羅斯太近了。”宮勛說(shuō)，“能夠進(jìn)俄羅斯這么近的近海去做科考，是非常重要的一點(diǎn)，說(shuō)明我們贏(yíng)得了對(duì)方科學(xué)家的信任?！?/span>
一張張數(shù)據(jù)的曲線(xiàn)變化圖上，時(shí)間的跨度都達(dá)到了千年、萬(wàn)年，幾十萬(wàn)年前，北極在某些時(shí)間段比現(xiàn)在要暖，當(dāng)時(shí)的海冰化到什么程度？過(guò)去八十萬(wàn)年，地球二氧化碳濃度從來(lái)沒(méi)達(dá)到今天這么高，氣溫要上升到何種程度？“我們主要課題就是做冰上絲綢之路沿線(xiàn)氣候變化，現(xiàn)在有個(gè)提法叫將今論古。歷史是了解未來(lái)的鑰匙。和全世界橫向比較的話(huà)，中國(guó)的冰上絲綢之路科學(xué)研究極具特色，地理呀、氣候啊，整個(gè)學(xué)術(shù)系統(tǒng)，所有的門(mén)類(lèi)，咱們國(guó)家基本上都有涉獵，不光是涉獵了，還有較深的研究?！?/span>
北極的雪像沙子，抓一把，捏不成團(tuán)，寒冷讓它失去了水分的黏性。宮勛站在北極圈里，想到漫天的雪和滿(mǎn)眼的冰在不久的將來(lái)都會(huì)融化消失，他對(duì)北極的愛(ài)有一種迫切感。
1878—1879年，芬蘭探險(xiǎn)家阿道夫·諾登斯科德第一次完成東北航道的航行。就在近幾年，北極部分水域夏季“無(wú)冰期”已超過(guò)30天，可通航狀態(tài)擴(kuò)大。
一旦夏季海冰完全消失，北冰洋變成“極地地中海”，周邊八個(gè)國(guó)家將額外獲得兩個(gè)出海口，“全球變暖的一個(gè)重中之重就是兩極，這既是國(guó)家需要，也是國(guó)際熱點(diǎn)?！惫步ā氨辖z綢之路”，中俄是倡導(dǎo)者，也是推動(dòng)者。宮勛回答為什么要研究冰上絲綢之路時(shí)說(shuō)：“北極航道是一條戰(zhàn)略備用通道，中國(guó)不能缺席?！?/span>
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長(zhǎng)江日?qǐng)?bào) - 中俄科學(xué)家探路冰上絲綢之路 (cjn.cn)
《長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)》（2023年5月18日）
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