自然資源部任健：北冰洋在發(fā)燒，地球怎么辦？

來源：睿見Economy

　　由北京君和創(chuàng)新公益基金會、中國科學院大學校友會聯(lián)合主辦，主題為“和而不同，思想無界”的CC講壇第69期演講2025年12月20日在中國科學院大學（北京玉泉路校區(qū)）禮堂舉行。自然資源部第二海洋研究所副研究員任健出席，并以《北冰洋在發(fā)燒，地球怎么辦？》為題發(fā)表演講。

　　演講實錄：

　　大家好，我是來自自然資源部第二海洋研究所的任健，主要研究的是極地生物地球化學。今天我要和大家分享我在北極科考的故事和感想。

　　我曾5次去過北冰洋科考，每次從北冰洋科考回來，周圍親朋好友還有網(wǎng)友們會問我很多問題。其中有幾個問題我想跟大家分享一下。

　　其中一個就是有沒有見到企鵝？

　　這個問題可能有點好笑，但也是很好的問題。北極曾經(jīng)有過企鵝，叫大海雀。在19世紀，人類瘋狂屠殺大海雀，這種酷似南極企鵝的鳥類就此滅絕，只留下了penguin這個名字，留給了后來才發(fā)現(xiàn)的企鵝。

　　另外兩個常見問題是有沒有見到北極熊？海冰有沒有減少？這兩個問題是內(nèi)在關聯(lián)的，所以我放到一起講。

　　2016年我第一次參加北冰洋科學考察，滿心期待看到北極熊。那個航次我們在北冰洋呆了差不多兩個月，只見到一次北極熊，還是用望遠鏡和長焦鏡頭才能看到的那種距離。當時有個地方電臺的記者隨船拍攝，想做一部紀錄片《尋找北極熊》，快十年了，還沒見到上映。可見這個航次就再也沒有任何北極熊的資料了。考察結束后，我想到北極熊減少跟北極環(huán)境惡化有關，到處宣傳說全球變暖對北冰洋影響太大了，我在北冰洋的冰上幾乎見不到北極熊了。

　　很多數(shù)據(jù)也似乎在佐證我的宣傳。這是近40多年來北極圈內(nèi)的月氣溫排名，圖中越紅排名越高，也就是越熱，越藍排名月底，也就是越冷。總體來看，2000以后，北極圈就越來越熱了。

　　隨著氣溫升高，海冰也在持續(xù)消退，海冰面積大范圍減少。40多年來，北冰洋夏季海冰（最小）范圍從700多萬平方公里退至400多萬平方公里，縮減了近一半。更加直觀的衛(wèi)星圖，2012年是有衛(wèi)星資料以來海冰最少的一年。有些研究推測，到本世紀中葉，北冰洋可能會出現(xiàn)夏季無冰的情況。另外，有研究表明，北冰洋海冰的減少會增加寒潮向南侵襲的頻率，從而對我國的氣候產(chǎn)生影響。

　　海冰是北冰洋生態(tài)系統(tǒng)的基石，十分重要。消失后，將導致北冰洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生重大變化。海冰生態(tài)系統(tǒng)將被海洋生態(tài)系統(tǒng)所取代，發(fā)生生物北移。同時，這種影響將沿著食物鏈影響魚類，這會對北冰洋原有的漁業(yè)產(chǎn)生影響。最終到北極熊。同時，北極熊賴以生存的海冰不復存在，它們也將生存艱難。

　　我們課題組從事的海洋生物地球化學，就是研究冰下和海水中的化學過程，以此來指示極地環(huán)境的變化。

　　比如說我們利用海水分析其中的營養(yǎng)鹽組成。營養(yǎng)鹽是浮游植物生長的關鍵要素，就像營養(yǎng)物質(zhì)對于我們?nèi)梭w一樣重要。我們課題組的研究表明，過去30年，西北冰洋營養(yǎng)鹽在持續(xù)減退。其缺少勢必會對整個生態(tài)系統(tǒng)造成深遠的影響。

　　主要原因就是海冰消退，海冰融化后會形成淡水層，使得底部的營養(yǎng)鹽無法向上供給，導致表層缺少營養(yǎng)鹽；另一方面，海冰消退導致陽光入射增多，浮游植物更加活躍，從而吸收更多營養(yǎng)鹽。兩者結合，導致北冰洋表層營養(yǎng)鹽隨著海冰消退持續(xù)減少。

　　由此可見，海冰消退對生態(tài)系統(tǒng)的影響是明顯的，有些影響是靜悄悄發(fā)生的，比如影響營養(yǎng)鹽供給。這些微小的變化，會通過食物鏈傳遞，最終影響到北極熊。

　　這個形成了邏輯閉環(huán)，跟全球變化的后果也高度契合。2018年我再次去北極，這次遇到了好幾次北極熊，甚至還有一家來了我們的營地；2019年參加北冰洋漂流，在極夜遭遇北極熊十幾次。這是北極熊變多了么？氣候環(huán)境又變好了？還是北極熊適應了新環(huán)境？

　　我意識到2016年我得出的推論雖然是正確的，但是依據(jù)的是僅有的一次觀測，其實是不那么可靠的。

　　回到剛剛的第三個問題，海冰是否消退了？實際上雖然我去了5次北極，我都沒法說我確實看到了海冰消退。因為這些觀測雖然都是親眼所見，都是不連續(xù)的。眼見未必為實。因為，北冰洋的這些變化不是一夜之間發(fā)生的，也不會在短短幾年內(nèi)發(fā)生，而是一個長期的過程。要理解北冰洋正在發(fā)生的變化，就需要長期且連續(xù)的觀測。

　　要完成長期連續(xù)的觀測，有兩個方法，一個是讓科研人員一直呆在冰上，采集樣品，這個顯然難度比較大，我們的俄羅斯同行就是這么做的，但最終還是放棄了；另一個是用自動化設備來實現(xiàn)長期作業(yè)。

　　為了解決這個問題，我們課題組決定設計一套能掛在冰下面，并自動采集顆粒物的設備。我們利用傳統(tǒng)的沉積物捕獲器，來做這個事情。就是這個黃色的漏斗狀設備，以往主要是長期錨定在海底，但那是固定在一個位置的。我們這次想把它變成動態(tài)的，能隨冰漂流的，從而獲得長期且連續(xù)的冰下沉積顆粒物，從而分析海冰生物地球化學過程和生態(tài)系統(tǒng)如何響應海冰變化，是怎樣的發(fā)展趨勢。

　　為了方便能找回這套設備，我們還設計了一個浮標系統(tǒng)，安裝定位系統(tǒng)，在海冰破碎后，可以即時找回設備。浮標下面掛著捕獲器，定時采集冰底的顆粒物。

　　顯然，北極研究者們也很早就意識到了這個問題。為了彌補這塊空白，由德國科學家發(fā)起，約20個國家、400多位科研人員參與的國際北極氣候多學科漂流冰站（MOSAiC）于2019年正式啟動。號稱人類歷史上規(guī)模最大的北冰洋科學考察。項目名稱叫馬賽克，意思就是要填補北極研究的空白，尤其是冬季這一塊馬賽克。這個項目是由大氣、海冰、物理海洋以及海洋生物地球化學等不同學科的專家共同實施，形成對北冰洋全放的立體觀測，來更加深刻的認知北冰洋的整理環(huán)境。該項目簡單來說就是把破冰船凍在浮冰里，和冰一起在北冰洋漂流，科研人員以破冰船為臨時基地，在浮冰上布放設備，采集樣品，觀測北冰洋一整年的變化。由于MOSAiC項目是隨冰漂流，所以我們的冰漂捕獲器也正好可以同時布放。

　　這套設備由我?guī)ш牪挤拧Ｎ液芫o張，一方面這是我國的第一套冰漂捕獲器，國際上前期也沒有在北冰洋中心區(qū)布放的先例，大家都沒有經(jīng)驗。正因為這樣，布放前，一些外國科學家也會嘀咕，中國人的這套方案到底可不可行？

　　另一方面，馬賽克項目的參與者大多數(shù)研究北極的學術大牛，由我一個默默無聞的科研人員來指揮他們，我很忐忑能不能指揮得動。整個布放團隊由來自4個國家的5個科研人員，2個防熊隊員和1個隨隊記者組成，預計布放時間為6-7小時，甚至還準備調(diào)換防熊隊員（因為防熊隊員站著不動，不能長時間在外面）。

　　布放時已經(jīng)是極夜，且風雪很大，氣溫接近零下25度，工作難度很大。布放地點離母船近2公里，防熊壓力巨大。但由于前期準備得當，溝通充分，我們出乎意料地只用3個小時就完成了任務。布放完成后，大家都很高興，所有人都夸贊說中國方案非常可靠，所有的懷疑都轉變?yōu)樾湃魏陀颜x，我也很自豪。我說北極是人類共同的家園，大家都深深熱愛這片地方，才能一起把事情做好。

　　冰漂捕獲器穿越整個歐亞海盆，在漂流9個月后，成功回收。我們的運氣也非常不錯，此時布放的海冰已經(jīng)破碎。如果再晚一步，這套裝備就可能漂到海里，不知去向何方了。為后續(xù)分析北冰洋對氣候變化的響應提供極為珍貴的樣品，這些冰底下的顆粒物能告訴我們北冰洋的海冰從誕生到消亡的一整年經(jīng)歷了什么？管中窺豹，以小見大，可以看到北冰洋生態(tài)環(huán)境的變化，從而幫助我們了解對北極熊的影響。

　　冰漂捕獲器回收成功之后，我們在為收獲樣品感到高興的同時，又發(fā)現(xiàn)了一個問題：我們的設備顯然被北極熊”親密接觸”過了。它們留下了幾道熊爪印。

　　北極熊是非常好奇的生物，對它們家園里的設備都會去賞玩一番。一般就是咬幾口，或者爪子拍幾下。有的時候是熊寶寶不會，熊媽媽還會教它們怎么撕扯。所以我們的冰面設備存在被它們玩壞的可能，對北極熊而言，這些材料吃到肚子里，也對身體不利。

　　所以，擺在我們面前的問題是，該如何平衡科研和當?shù)厣锏陌踩咳绾巫龅綔p少對當?shù)兀ù笮停┥锏挠绊懀杉娇煽康臉悠罚?/p>

　　為此解決這個問題，我們也絞盡腦汁。后來，課題組借鑒海底著錄器，又設計了一套冰下生態(tài)海底著陸器。著陸器是研究近海底環(huán)境的重要設備，它模仿的是月球著陸器，將設備靜止在海底，通過上面搭載的傳感器和攝像頭記錄海底環(huán)境。由于這個設備是在海底的，能規(guī)避和北極熊的相互影響。

　　這套設備我們在北冰洋放過幾次。但這次回收著陸器，卻沒有想象地這么順利。一波三折。一開始我信心滿滿，起先是回收裝置收不到信號。根據(jù)以往的經(jīng)驗，沒信號基本等于沒法回收。近百萬的設備，無價的樣品。我在零下十度的甲板上汗流浹背。

　　我說服考察隊等到晚上再試一次。果然到了晚上回收裝置有了信號，我興奮不已。但是看到上面顯示的電量不足，我的心情又跌落到冰谷。怎么辦？我面臨一個兩難的選擇：要么現(xiàn)在釋放，但是外面漆黑一片，還有風雪，可能找不到浮上來的設備；要么明天天亮再放，但是可能設備就沒電了。我在駕駛臺猶豫了10分鐘，這10分鐘像好幾個小時一樣漫長。考察隊幾十雙眼睛都看著我，等我作決定。最終我決定冒個險，等到天亮再收。我多次出海，

　　回收設備從未失手，我判斷這些電能撐到第二天天亮，于是決定再次賭一賭我的運氣。事實證明我這個決定有點冒險，但是正確的。釋放信號發(fā)出沒多久，我就在船邊看到了浮出的著陸器和兩個浮球，橙紅色的裝置格外醒目，還海上沉浮。這個時候我內(nèi)心的壓力徹底釋放，我知道全船的隊友一定會幫忙把設備打撈上來的。

　　著陸器采集到海底珍貴的影像資料，結合前幾年的數(shù)據(jù)，為我們驗證北冰洋是否有底棲生物北移的現(xiàn)象提供重要證據(jù)。極地科學考察異常艱辛，充滿風險和不確定性，往往要堅持到最后一刻的決心才能有所收獲。而這種堅持離不開科考團隊協(xié)作和支持。

　　這樣的團隊協(xié)作已經(jīng)不是個案，剛剛提到的著陸器是如此，之前說到的極夜中冰基沉積物捕獲器布放也是如此，實際上所有的北冰洋科學考察都需要依靠團隊分工協(xié)作，中國的考察隊是這樣，國際考察隊也是這樣。

　　因為在北極這種嚴苛的自然環(huán)境下，你會深刻地體會到，個人的力量微不足道。是‘我們’作為一個整體，才得以在那里生存和工作。性別、年齡、家鄉(xiāng)甚至國籍都不再是區(qū)別我們的標志，在這里，我們共同的身份，是‘在這片脆弱土地上認真開展工作的人類代表。

　　通過剛剛跟大家分享的幾個故事，大家可以看到未來要在北冰洋科考中有所突破，新的技術非常重要。

　　如今無人機作業(yè)已經(jīng)比較普遍，冰下機器人也越來越先進。通過先進的技術，我們才能在現(xiàn)場采集到珍貴樣品和數(shù)據(jù)。但高新技術也是把雙刃劍，在完成科研的同時，也可能會影響當?shù)厣鷳B(tài)，破壞環(huán)境。因此，我們也和工程專家合作，利用我們在現(xiàn)場的經(jīng)驗，去改進和制造更適合極地現(xiàn)場的設備，來實現(xiàn)這樣的目標。

　　因此，我一直認為，好的采樣設備，是能在采樣和環(huán)境影響之間取得平衡，讓科考變得更安全、省心和環(huán)保。從設計到現(xiàn)場實施，只有對大自然懷遮敬畏之心，才能實現(xiàn)這一的目標。

　　這幾年的科考，我曾經(jīng)把重心放在技術，但是現(xiàn)在回過頭來思考，人才是科考的核心。雪龍和雪龍2號船上，都有一面墻，上面印著這些字。我們的極地科考宗旨正是如此——認識極地、保護極地、利用極地。而我們極地人勇斗極寒和堅忍不拔的精神，其實也正是為了實現(xiàn)地球更美好的目標。

　　過去人類進入北極是為了資源的掠奪，造成大海雀滅絕、海冰的消融、還威脅到了北極熊的生存。但是現(xiàn)在的北極科考，不是掠奪，是去探索和理解，是去守護地球家園。

　　去北冰洋科考，我們看到了北冰洋“熱鬧”且脆弱的生態(tài)環(huán)境，但我們也看到了我們自己。就像這張照片展示的這樣，面對莽莽冰原，我們看到了人類的渺小。

　　北冰洋在發(fā)燒，地球該怎么辦？這需要科學、需要技術，但最終，需要的是我們作為人類共同體的良知、勇氣與協(xié)作。

　　希望北極大海雀的悲劇不要重演，希望再去北冰洋科考時，依然能看到北極熊在冰上悠閑的漫步。謝謝大家！