科学家在吉萨金字塔下发现第二座“城市”，或于3.8万年前建造

中青报·中青网记者(jìzhě) 王烨捷 实习生 何奕辰 -20℃至-28℃的(de)秋季极寒环境、连续20天观测作业、带回6000余份化学和生物样本……5月28日，中国第41次南极考察(kǎochá)罗斯海联合航次完成科考任务后满载而归。作为国际上首次以南极边缘海(biānyuánhǎi)秋季生态系统为研究(yánjiū)对象的跨国联合科考行动(xíngdòng)，此次行动不仅填补了(le)相关领域长期以来的研究空白，也为后续极地大洋国际合作研究积累了宝贵的经验。 罗斯海一直是各国在南极开展研究的(de)“必争之地”，能到此处收集稀缺的秋冬季样本，更是(gèngshì)世界(shìjiè)各国海洋科学家(kēxuéjiā)一直以来的心愿。本次航程由上海交通大学海洋学院和中国极地研究中心发起，精选了中国、美国(měiguó)、英国等9个国家的约50名科考人员，其中超三成是中国科学家，来自上海交大海洋学院的10名师生(shīshēng)深度参与了航次策划、论证、筹备、组织、执行的全过程。 日前(rìqián)，这10名科考人员带着他们的研究成果回到了上海。 南极科考(kēkǎo)团队合影。上海交大供图 为什么秋冬季的南极(nánjí)非去不可？ 上海交大海洋学院院长周朦是一位经验丰富的“老南极”，已去过14次南极、10次北极。周朦回忆，自己第一次去南极参加科考(kēkǎo)(kēkǎo)是在1992年，“那时我们都开玩笑说就是去了(le)解一下，还没能进入到核心(héxīn)区域就要返回了。”那时中国薄弱(bóruò)的科考条件(tiáojiàn)令他至今记忆犹新，如今一切都在变好，“为什么不组织一次南极秋冬季科考呢？”这个念头，如同种子一般，在周朦的脑海中不断生根发芽。 为什么选择罗斯海？它不仅是驱动全球海洋环流与(yǔ)气候的关键动力引擎，孕育着影响深远的南极底层水，更是南大洋生物资源最丰饶的区域之一。其独特的高生产力与深层海水活动，使罗斯海成为深海碳储存的重要场所。因此(yīncǐ)，围绕(wéirào)罗斯海展开的研究(yánjiū)，对于研究全球气候变暖和海洋生态系统生物多样性等方面(fāngmiàn)都具有重要的战略意义。 但长久以来，受极寒气候与复杂海况的(de)双重制约，夏季以外的南极科考被视作“不可能完成的任务”。因此，南极秋季观测数据极度匮乏。然而(ránér)，为什么要在秋季收集(shōují)南极的数据呢？ 部分科考人员(rényuán)合影。上海交大供图 以浮游生物的观测为例，浮游生物被认为是一种“初级(chūjí)生产力(shēngchǎnlì)”，它们是南极(nánjí)生态系统运转的基石，而光又是限制初级生产力的重要环境因子。南极春夏季光照条件好(hǎo)，初级生产力高；秋季漫长且极暗无光，这时的南极生态系统难道就停摆了吗？ 上海交大海洋学院副教授冯媛媛主攻生物海洋学方向，在此次任务(rènwù)中主要就南极浮游生物数量和分布特征展开调查。她介绍，实际的调查结果显示，秋冬季的南极暗藏着一个(yígè)活跃的暗生态系统。冯媛媛们要研究的是(shì)，驱动海洋生物圈的有机质和能量从何而来？南极的生态系统要承受多大压力？有多少(duōshǎo)食物以怎样的方式存储下来(xiàlái)留到第二年(dìèrnián)春天？这些重要问题，只有在秋季进入南极才能找到答案。 “极地”二字到底份量(fènliàng)几何 通过这次科考行动，博士生隋维康第一次真正体会到“极地”二字的份量，“科学不仅是实验室里的公式和图表，更是风雪中一锹一锹挖出来的、靠双手和意志(yìzhì)完成(wánchéng)的探索”。那些曾经在(zài)课堂上学到的知识，在南极变成了一项项紧迫而真实(zhēnshí)的任务。 记者了解到，我国(wǒguó)在2024年年底在南极建立了第五个科考站——秦岭站。该站(gāizhàn)与1985年的长城站，1989年的中山站、2009年昆仑(kūnlún)站、2014年的泰山站一起，构成了目前我国南极科考的5大站点。与其他站点不同的是，秦岭站地处罗斯海，距离其他站点都很远(yuǎn)。而这次的联合科考就是以秦岭站为基础进行(jìnxíng)的。 南极地区的冰雪总量之和是2700万立方千米，储存了全世界可用淡水的72%，除冰雪外还有(háiyǒu)5000亿吨储量的煤矿，1000亿桶石油和5万亿立方米天然气，是真正的资源宝地(bǎodì)。而南极的罗斯海，是地球上最后一块保存(bǎocún)完整的海洋生态区域，几乎(jīhū)没有受过人类的破坏和污染，有超过1万多个海洋物种在这里(zhèlǐ)栖息，是研究生命演化和环境(huánjìng)变化的净土。 在南极(nánjí)得到的研究成果可以(kěyǐ)无国界造福全人类。比如(bǐrú)，1985年3名英国科学家在南极考察时发现南极上空的臭氧层已经变得(biàndé)异常稀薄，此后全球行动逐步(zhúbù)弃用氟利昂等破坏臭氧的化学品，臭氧层空洞开始(kāishǐ)慢慢恢复；2018年中国科考队首次在南极海水中检测到了塑料微粒，此后其他国家的队员又相继在降雪、地表水和冰层中发现了塑料微粒，塑料污染问题再次给世界敲响警钟。 这次联合科考亦有不菲成果。到南极后，冯媛媛在各个站位采集并测定了标准水层的分(fēn)粒级叶绿素的浓度，采集了浮游植物水样和垂直拖网样品(yàngpǐn)。她发现(fāxiàn)秋季混合(hùnhé)层中的浮游植物生物量较夏季水体下降很多，而罗斯海夏季优势种群之一(zhīyī)的南极棕囊藻到了秋季已基本不见踪影，更多的是濒于生长衰退期的硅藻类群。 上海交大海洋学院研究员张瑞峰在(zài)实验室中搭建了一个装有空气(kōngqì)过滤器的(de)帐篷，打造出一个洁净的环境来获得更准确的数据。他关注的是海水中痕量元素的生物地球化学循环，尤其是铁在南大洋的分布情况，“如果能搞清楚这一问题，就能更准确地了解南极浮游植物的生长潜力(qiánlì)，以及整个生态系统的食物来源支撑力，这对于研究南极生态系统的平衡和(hé)稳定(wěndìng)具有重要意义”。 院长周朦说，这次“一枪打了三个靶子”，团队通过一次科考，把罗斯海的深对流、生物生存机制和(hé)碳埋藏过程都(dōu)研究了一遍，涉及物理、生态和生物地球化学等学科(xuékē)领域知识。 “我们原计划(jìhuà)考察18个站次，但实际上我们完成了24个。”中国极地研究中心(zhōngxīn)研究员、上海交大海洋学院双聘教师何剑锋介绍，本航次提升(tíshēng)了国际社会对南大洋秋季暗环境(huánjìng)下关键生物类群和生态系统环境适应和生存策略(cèlüè)的认知，推动了极端环境调查观测装备的试验与应用，更为后续极地大洋国际合作研究积累了宝贵的经验。 冰面上(shàng)组成“罗斯海大学” 发起南极的(de)(de)秋冬季航次，意味着要冒着极端低温、大风和(hé)海冰密集度高的巨大挑战，千万级的经费支出、船只设备的保障能力和科考团队的选拔都是摆在面前的难题。 2021年(nián)，在我国极地考察40年之际，机会来了。那一年，上海交大与中国极地研究中心签署合作共建协议，通过充分论证上述科学问题的研究价值(jiàzhí)后，正式推动航次破冰(pòbīng)前行。 项目立项了，队伍怎么建？周朦介绍称，通过国际会议的形式，上海交大向世界(shìjiè)各国的海洋科学家广发“英雄(yīngxióng)帖”，针对国内尚(shàng)不具备能力(nénglì)的研究空白，也特意邀请了相关领域的国外科学家进行(jìnxíng)补足。在判断报名资格时，会着重考察报名者的专业背景、科研积累和回答核心科学问题的能力。 经过两年多的(de)筹备，一支覆盖海洋生态、物理海洋、生物地球化学等领域的全学科团队(tuánduì)组建了起来。成员中既有深耕罗斯海研究10余年的资深学者，也有首次踏足极地的青年科研人员(kēyánrényuán)。 值得一提的(de)是，这支强大的队伍中大多数人都有着丰富的航次经验。最多(zuìduō)的“罗斯海先生”、上海交大(shànghǎijiāodà)海洋学院教授Walker Smith（沃克·史密斯）已经去过南极40次。 “罗斯海大学(dàxué)”开学典礼现场。上海交大供图 3月21日，科考队伍整装完毕，正式向南极(nánjí)进发。何剑锋研究员还(hái)清晰地记得，科考船抵达罗斯海时，一半以上区域已经(yǐjīng)被厚厚的海冰覆盖。等作业结束准备返航时，整个区域已经布满了海冰。 在如此大范围(fànwéi)海冰覆盖(fùgài)下进行南极科考作业，在国内尚属第一次，每一步都充满了未知与挑战。 在冰区作业(zuòyè)时要面对极端低温，很多设备使用会出现问题。上海交大海洋学院教授张召儒和(hé)团队承担了海洋温盐深剖面仪（CTD）的观测(guāncè)任务，她还清楚地记得当时的紧张，“我们准备回收样本时发现所有采水(cǎishuǐ)器都没有关上，以为是设置出现了错误，后来才发现是设备受冻，过(guò)了好一会儿才恢复正常”。何剑锋表示，类似的情况普遍存在于每一项科考(kēkǎo)任务中，但重重阻碍并没有难倒大家。科研人员们利用暖风机对仪器持续(chíxù)加热，用挡板遮蔽仪器抵御寒风；采水器回收后，用月池的暖风管、自己寝室的电吹风，一起(yìqǐ)加热采水器等等。 实际上，科学家们每人每天针对(zhēnduì)自己课题的研究时间也就只(zhǐ)有几个(jǐgè)小时，更多的时间需要队员们互相帮助。伴随(bànsuí)着凌晨时分神秘绚烂的极光、时而从海面一跃而起的鲸鱼、冰面上行走的上千只企鹅，来自不同国家的科考队员们组成了“南极罗斯海联合大学”，大家分享研究发现，文化交融、火花碰撞(pèngzhuàng)，为研究激发出更多的可能性和创新性。 来源(láiyuán)：中国青年报客户端