南极科考：多国为何趋之若鹜

李平

在一般人的印象中，南极是位于地球一隅的孤僻独立的白色大陆，与我们生活的绿色世界隔着千山万水，似乎没有必要开展全球合作式的大规模科学考察活动。其实不然，人类经过200多年坚持不懈的努力之后，随着对南极考察的深入，越来越认识到南极洲与人类生存和发展密切相关。

为什么要研究南极

多少年来，人们一直对极地迷恋。为了进行地球、生物、物理和海洋科学方面的考察，南极吸引着许多探险家、科学家和各国政府。

早期，一些探险家、科学家是在各国政府、团体、个人的资助下从事南极探险活动的。而现代的南极考察则主要由各国政府有领导、有计划地组织进行，我国也不例外。

我国为什么要进行南极考察？中国科学院院士李廷栋从四个方面给予了回答：

第一，南极是一个资源库，具有丰富的生物、矿产与水资源，可作为长远的后备资源加以开发利用。

第二，南极是气候的调节器，其冰雪气候的变化影响全球，也影响中国。

第三，南极是地球科学研究圣地，冈瓦那古陆的演化、大量陨石遗存、巨量冰雪中气候环境信息，以及极光、极端条件下的生命等，都为地球科学研究提供了良好条件。

第四，独特的地理位置、地貌特点和地质遗存，为发展地学旅游的理想之地，也是普及地学科学知识的良好场所。

“南极洲是我们这个星球上极为特殊的一块土地，是世界上发现最晚、科学研究程度最低的一个洲。”李廷栋说，“但由于它所处的特殊地质、地理位置，科学探索上的独特条件，自然资源的巨大潜力，近几十年来引起各国政府和科学界的高度重视。”

据了解，目前，已有20多个国家在南极建立了80多个站进行科学考察，常年站近50个，其中以美国和俄罗斯最多。美、英、俄、法、意、日6国均有5个以上南极科考站。

南极的地理位置比较独特，南极洲位于地球最南端，四周被南大洋所环绕，面积1400万平方千米，约占全球陆地面积的9.4%，其中岛屿面积为7.55万平方千米。

南大洋由太平洋、印度洋、大西洋的南部组成，面积约为3800万平方千米，水深4000米～5800米，在南桑威奇群岛以东的海沟， 海水最深可达8428米。南大洋常年为海冰所覆盖，海冰面积冬季约为1880万平方千米，夏季最小为260万平方千米，有大小冰山22万座。

南极大陆边缘海较少，主要有别林斯高晋海、阿蒙森海、罗斯海、威德尔海等。以横贯南极山脉为界，南极大陆分为东西两部分。

东南极在地质上是一个典型的地盾区，是一个平均海拔4000米的巨大冰原区。冰下有高山与深谷，如果冰雪消融将变为多山地区。

西南极主要由褶皱山脉组成，包括南极半岛及其外的南设得兰群岛等岛屿。如果冰雪消融将变为一系列孤立的岛群。

据介绍，南极有6个“最”：世界最高的大陆，平均海拔2350米，最高峰为文森峰，海拔5140米;世界最寒冷、暴风雪最频繁、风力最强的大陆，年平均气温-25℃，最低-88.3℃，有“世界寒极”之称;沿岸风速17.18米/秒，最大风速100米/秒，为“世界风极”;世界最干旱的大陆，年降水量仅30毫米～50毫米，有“白色沙漠”之称，有的地方近200万年来滴水未降;冰雪（淡水）储藏量最大的大陆，冰层平均厚度1600米，总体积3000万立方千米，占全球冰雪储存量的90%;拥有全球最丰富的生物资源，特别是磷虾资源;是世界上最干净和最安静的大陆，无永久居民，少污染，除风声、浪声、海豹及企鹅叫声外，无其他声音。

南极有丰富的自然资源

南極有“四库”之称，南极是一个淡水库，其淡水量占全球的72%;南极是一个陨石库，地球上90%的陨石采自南极，目前已采集到的陨石约5万块;南极是一个巨大的冰雪库，冰雪的体积3000万立方千米，占全球冰雪总量的90%以上;南极是一个磷虾库（蛋白质库），其蕴藏量为4亿～6亿吨，是地球上最大的单种生物资源。

国际极地研究学界公认，南极有4个必争之点，即极点、冰点、磁点以及南极最高点——高峰点。极点即南极点，位于南极洲中心点，已被美国抢占，并建立了阿蒙森—斯科特科考站。冰点位于东南极腹地，苏联率先考察，测到了-89℃全球最低温度，并于附近建立了“东方站”。磁点即磁极点，位于东南极沿海地区，已被法国抢占，并建立了迪蒙、迪维尔科考站。高峰点即西南极文森峰，中美联合登山科考队于1988年12月登上该峰，其海拔为5140米。这里即使在夏天，气温也在-40℃。

东南极拥有巨大的冰下湖泊——东方湖。1996年，俄罗斯在东南极俄罗斯东方站发现一个面积广阔的淡水湖——东方湖。湖距海岸线1500千米，海拔3500米。湖泊长250千米，最宽处50千米，大小相当于北美安大略湖，为南极已发现冰下湖中最大的一个。有关钻探结果表明，东方湖可能是地球上水量变动最小的湖泊，其湖水是在约100万年前形成的，拥有世界上浓度最大的氧气。

湖水为什么未结冰？这是因为湖面以上约4000米厚的冰壳像毛毯一样有效地保存了地热能，并把一些有机生命封盖了大约百万年。

据《中国科学报》报道，2013年1月28日，以冰川学家John Priscu为首的美国科考队首次在800米以下惠兰斯湖取得沉积物及水样品，并首次在湖泊中发现生命。该湖位于西南极罗斯冰架边缘，湖水面积约60平方千米。经分析测试，在水体及沉积物中都含有大量微生物，每毫升湖水中含1000个细菌。这些细菌不需阳光而存活，其食物来源于有机质，或者类似在金矿和深海热泉口附近的“化能营养型”物质。冰层保护了这些湖泊与大气层隔绝数百万年的原始环境。

南极的生物资源主要包括：一是磷虾。南极磷虾极为丰富，是世界上最大的单种动物蛋白资源， 每年捕捞1亿～1.5亿吨（相当全世界年水产量的2倍），不影响南大洋生态平衡。二是低温微生物资源。低温微生物资源具有独特的分子生物学机制和生理生化特性，在基础研究及生物工程应用上有很大价值。同时，南极还有大量其他地区少见或南极特有的动物，如企鹅、鲸、乌贼、鱿鱼、龙虾及一些特殊鱼类等。

南极还拥有丰富的矿产资源：南极洲已发现220多个矿床和矿点，主要为煤、石油、天然气、铁、铜、镍、铬、铅、锌、金、银、金刚石。其中，煤、石油、天然气、铁、铜很有远景，金、银、铂族金属有较大找矿潜力。

同时，南极储存了全世界可用淡水的72%，号称“世界最大淡水资源库”，按目前全世界用水量计算，可供全球使用100万年。

南极科考的三个阶段

据李廷栋介绍，人类对南极洲与南大洋的考察、探索是和航海与探险分不开的，随着人类社会的发展和科学技术的进步，人类逐渐闯入南大洋，而后登上了南极洲。从1675年英国航海家发现南极地区的南乔治岛算起，至今已有300多年的历史，人们对它的认识逐步加深，对它的争夺也日益加剧。

李廷栋表示，南极洲的发现和考察可以分为3个阶段：

第一阶段是探险时代的南极考察（17世纪后半叶到19世纪初叶，经历约220年）。这一阶段的主要特点是各海洋先进国家纷纷赴南大洋探险，寻找新大陆。1675年，英国航海家发现南乔治岛;60年后，法国航海家发现鲍威特岛;1773年—1774年，英国航海家詹姆斯、库克率海军考察船首次穿越南极圈，驶进南纬71°10′的极区，发现南设得兰群岛和丰富的海豹资源。这一发现激起了英、美等国资源开发的欲望，到19世纪初各国开始挺进南极，捕捞鲸鱼和海豹。

第二阶段是资源时代的南极科考（19世纪初到20世纪50年代，经历约130余年）。这一时期的主要特点是各列强“中原逐鹿”，争相进入南极洲，开发南大洋的生物资源并探查石油、天然气等矿产资源，一些国家对南极大陆提出主权要求。19世纪，各先进国家纷纷挺进南大洋，到19世纪90年代登上南极大陆，20世纪初到达南极点。

2019年1月5日， 中國科考队16名队员顺利抵达南极昆仑站。图片|新华社

人类对南极洲与南大洋的考察、探索是和航海与探险分不开的，从1675年英国航海家发现南极地区的南乔治岛算起，至今已有300多年的历史，人们对它的认识逐步加深，对它的争夺也日益加剧。

1907年11月，澳大利亚探险队到达南磁极点;1911年12月14日，挪威探险队到达南极点;1912年11月17日，英国探险队到达南极点，但全体队员不幸在归途遇难;1912年1月18日，日本探险队到达罗斯海附近。

1908年，英国第一次提出对南极大陆的主权要求，随后，其他欧洲国家也宣布和相互承认主权要求;20世纪40年代，智利、阿根廷也提出主权要求。

第三阶段是科学时代的南极科考（20世纪50年代至现在）。从1957年—1958年国际地球物理年开始，人类对南极的探索进入综合科学考察阶段，主要围绕资源、环境开展了一系列国际合作科考项目。在南极洲及南大洋进行了大量的地震、重力、磁法等海洋地球物理调查和航海重磁调查及海底采样，国际岩石圈委员会组织实施了全球地学断面计划，国际深海钻探计划在南大洋进行了深海钻探，在几千米深海钻获石油、天然气，证明深海大洋同样可以找到油气田。1990年，《马德里公约》规定，未来50年内南极禁止任何与矿产资源有关的活动。

这一阶段，南极科学考察突飞猛进，地质调查主要集中于冰川地质、变质地质、火山地质、陨石、大陆构造及岩石圈结构等。1989年～1990年由美国组织实施了横穿南极大陆的国际考察计划，我国也派员参加了这项考察。

我国极地科学考察始于1980年。当年1月，我国首次派两名科学家赴澳大利亚南极凯西站进行科学考察。 1985年2月20日，在西南极南设得兰群岛乔治王岛建立了我国第一个南极科考站——长城站，并开始了我国一年一个航次的南极科考。目前，长城站、中山站、昆仑站、泰山站已成为我国开展南极考察研究基地和对外开放、合作的窗口。李廷栋称，我国在南极冰川、泛非事件、地层古生物、陨石收集（在格罗夫山地区已收集到近12000块，一度跃居世界第三）、磷虾、测绘等研究方面已经步入国际先进前列。

◎ 来源|中国矿业报（有删减）