研究船對不斷變化的北冰洋中部進行全面評估

稀疏的海冰、數以千計的數據點和樣本、數量驚人的動物和熱液噴口——這些是一個國際研究小組現在從北極中部北極星探險隊帶回來的印象和結果。經過四個月的北極季節後，阿爾弗雷德韋格納研究所的研究破冰船預計將於週日早上漲潮時返回不來梅港。

當研究破冰船 Polarstern 暫定於 2024 年 10 月 13 日星期日返回不來梅港時，ArcWatch-2 探險隊將帶回歐亞大陸和北極中部的最新科學概況。來自 17 個國家和 24 個研究所的研究人員創建了一個廣泛的數據集，涵蓋大氣、海洋環流、海冰物理、地球化學和生態系統。船返回後，這些數據將用於更好地了解北極作為全球海洋和氣候系統一部分的變化。

ArcWatch-2 探險隊的首席科學家、亥姆霍茲極地和海洋研究中心(AWI) 阿爾弗雷德韋格納研究所的物理海洋學家本傑明·拉貝(Benjamin Rabe) 教授表示：「與長期平均值相比，我們觀察到冰蓋異常稀疏。和海洋環流）之間的聯繫上。

後者也在發生變化，正如哥德堡大學物理海洋學家 Céline Heuzé 博士所報告的那樣，「初步觀察溫度和鹽度數據表明大西洋水循環發生了變化，儘管這仍需要證實對完全校準的數據進行分析。 」

海洋學分析將與這次探險的另一個重點結合：海洋化學。相應的工作小組收集了微量金屬等數據，這些數據對海洋生物也至關重要。團隊也研究了人為物質輸入、各種化合物形式的碳、營養物和汞等污染物。這將使評估衛星無法探測到的北冰洋深處的化學變化成為可能。

為此，首次採集了 20,000 多公升水樣，同時也使用了 AWI 開發的新型、特別清潔的採樣系統。在陸地上，這些樣本將接受徹底的分析，隨後為國際研究計畫 GEOTRACES 做出貢獻。

「例如，我們將能夠看到歷史上的環境投入如何繼續傳播？而且還能看到最近的環境立法已經導致污染大大減少，」AWI 的地球化學家和合作夥伴 Walter Geibert 博士解釋道。領導者。

從海洋化學的角度來看，這次探險的另一個亮點是加克爾海脊深處的熱液噴口產生的羽流，這是 AWI 以前從未發現過的。這些噴口為物質進入海洋提供了關鍵途徑，儘管到目前為止，在北極只觀察到了少數噴口。

這艘船的寶貴科學貨物還包括數百件，取自 80 多條魚個體。透過結合一系列拉鏟、網和聲學方法，生物學家能夠記錄北極中部無數的魚類、魷魚和蝦子。

「在北冰洋中部，來自本索瑪屬的發光沙丁魚無處不在，」領導船上生物學團隊的 AWI 生物學家 Hauke Flores 博士報告說。他對結果的初步評估是：“這些長度不到 10 厘米的魚，以及我們發現的蝦和魷魚，表明北極周圍的生態系統比之前假設的更加生物多樣性。”

連同歐盟計畫 SciCAO 收集的關於水和海冰中微生物和浮游生物群落的分佈和生物多樣性的樣本，這些數據代表了中央北冰洋漁業協議（CAOFA）的重要基礎；該協議呼籲在考慮漁業的生態可持續發展之前收集可靠的科學發現。

此外，在最近的 Polarstern 探險中，AWI 海冰團隊使用船上的機載直升機獲得了冰厚度讀數。 AWI 海冰物理學家尼克拉斯·內克爾(Niklas Neckel) 博士表示：「為11 次勘測飛行尋找合適的天氣並不容易。總而言之，當船穿越海冰時，我們只有四天六小時的無雲天氣。

霧和雲是夏季北極的典型現象，也是探險隊冰/大氣團隊進行的研究的重要組成部分。在船上的直播中，也可以看到這些情況：9 月 19 日，觀眾有機會在 AWI YouTube 頻道上與我們的研究人員聊天，並從無人機的視角看到北極的 Polarstern。作為試點計畫的一部分，科學無人機主要用於支援導航和調查冰面。

自6月初以來，Polarstern號已總共進行了3次北極探險。 7月和8月，她停靠在挪威特羅姆瑟和斯匹次卑爾根島朗伊爾城的港口，交換人員、轉移科學設備以及燃油補給和燃料。該船預計將於10 月13 日上午漲潮時（約上午9:00）抵達，然後將留在不來梅港的勞埃德造船廠直到11 月底進行例行維護和修理，然後啟程前往2024/25 南極季節。