任健
一个来自北极的邀请
2022年11月的某一天，我突然收到一封邮件——“决心号”科学执行部邀请我参加次年夏天在格陵兰岛西北边缘海开展的国际大洋发现计划第400航次！为此，我整整兴奋了好几天。要知道，能够参加国际大洋发现计划，可是一种莫大的荣誉。而且，这次要乘坐非破冰船进入北极圈，对于我这样的“老北极”而言，也是一种全新的体验！
国际大洋发现计划（简称IODP，执行期2013年至2023年）及其前身综合大洋钻探计划（执行期2003年至2013年）、大洋钻探计划（执行期1983年至2003年）和深海钻探计划（执行期1968年至1983年），是地球科学历史上规模最大、影响最深远的国际合作研究计划。截至目前，一共有包括中国、美国、日本和欧盟多国在内的约20个国家参与。
这个听上去就很厉害的计划要做什幺呢？科学家会通过分析海底沉积物、岩石样品和数据，探索地球的演变历史、气候变化、深部生物圈、地质灾害等领域。而载着科学家完成这一任务的，就是大洋钻探船。
目前服役的科学大洋钻探船主要有“决心号”和“地球号”。其中“决心号”自1985年加入国际大洋发现计划起，已经在世界各大洋执行了200多个航次，采集了几十万米的岩芯样品和观测数据。可以说，它是大洋钻探的殿堂级平台！“决心号”全长143米，最显眼的是高耸的钻井塔，高约62米。这个钻井塔就是为了钻取海底数百米乃至数千米的岩芯样品而设计的。而我正是要乘坐这艘功勋卓着的“决心号”进入北极圈。
人见人怕的“航海杀
国际大洋发现计划第400航次的任务，是前往格陵兰岛西北部的巴芬湾海域开展钻探作业。我们工作的地方大约在北纬73度到75度之间，都在北极圈内，雪中作业应该是常态。一开始我还有点疑虑，这样一艘非破冰船，该如何进入北极圈呢？等查了夏季海冰图之后，我才松了一口气。虽然巴芬湾位于北极圈内，但由于受到暖流的影响，该海域在夏季基本没有海冰。这样警报就解除了。
然而，“决心号”科学执行部发来的邮件中又暗示了另一种任何船只都不愿遇到的风险——冰山。
与海冰不同，冰山是淡水形成的。它是陆地冰川流入海洋崩解后的残余，会随着洋流在大洋中游荡。由于冰山的水下部分通常巨大且不易察觉，航迹又难以预测，所以冰山就成了人见人怕的“航海杀手”。举世闻名的泰坦尼克号沉船事件就是冰山的手笔。事实上，与南极洲不同，在北冰洋并不太容易看到冰山，因为环北极并没有大型的陆地冰川。唯一的例外就是我们这次要去的格陵兰岛。这里有世界上第二大冰盖，面积接近180万平方千米，比我国新疆维吾尔自治区的面积还大。如果格陵兰岛的冰盖全部融化，全球的海平面将上升约7米。每年夏季，会有大量的冰山从格陵兰岛西部流入海洋，慢慢漂流至北大西洋，直至完全融解。这意味着我们将在冰山环绕下开展钻探作业。
这个航次专门聘请了2位冰山观察员，每天24小时不间断地观测周围冰山的数量、大小和动向，以便在冰山靠近“决心号”时发出警报。起初我们有些担忧，怕钻探中断太多，没有足够的时间采集样品。事实证明，2个月里，我们确实受到了冰山的威胁，不过运气还不算太差，我们总共被靠近的冰山逼停采样近10次，耽误了几天的作业，但总体目标并未受到影响。
既然风险那幺高，为什幺我们还要冒险去采样呢？因为这个航次的主要目的之一，就是搞清楚格陵兰岛冰盖的最初形成时间，而这个答案只能从海洋里找到。
格陵兰岛的冰盖不是一开始就存在，而是在后来的某个历史时期形成的。它的形成对整个地球气候系统至关重要。在漫漫时间长河中，格陵兰岛冰盖曾多次消融又增长。在这个过程中，无情的冰川会把陆地上的记录都抹去。所以，如果想了解格陵兰岛冰盖消长的情况，就得在格陵兰岛的周边海域钻取岩芯记录，它们蕴藏了地球过去的秘密。尽管巴芬湾极为重要，但除了仅有的一个科考点，以往的国际大洋发现计划并未在此开展过航次。所以对我们而言，一切都是全新的，也许会有什幺新发现呢！全船的科学家应该都是抱着这样的好奇心和期待登上“决心号”的。
显微镜下的世
我在船上主要承担沉积硅藻化石的鉴定，并根据特定硅藻属种来界定岩芯样品的大致年龄。简单来说，在漫长的地质历史中，硅藻与其他生物一样，有些属种灭绝，有些属种出现。这些硅藻出现和消失的时间是有大致范围的。我的工作就是时刻不停地盯着显微镜分析样品，以框定样品的年龄。
看显微镜本身就是件比较累人的活，在船上更是如此。由于船体在海上漂动，显微镜下的视野也会跟着晃动，并且会放大许多倍。这可以说是晕船利器。即便如此，我们也不能停下手中的活，因为全船的科学家都盼着能尽快得到样品的年龄。当然，这个活不是由我一个人完成的，需要与其他微体古生物专家、古地磁专家通力合作，才能建立比较可靠的年龄框架。
钻探一旦开始，就不会轻易停下，所以船上的人是24小时连轴转的。为了保证大家得到充分的休息，所有人会被分成2班，每班工作12小时。我的工作时段是中午12点到晚上12点，能看到绚丽的日落和晚霞，还有夜空的明月。跟我接班的德国科学家则是从凌晨干到中午，天气好的时候他会去甲板上看日出。总之，实验室从早到晚都人气满满。
为了满足大家的用餐需求，船上的后勤部门每隔6小时就会提供正餐，每天基本不重样。在食堂，经常是这样的场景：我吃着早饭，对桌吃着晚饭，等会有人端着盘子过来，那可能是他的午饭。刚开始会觉得这样有点混乱，但彼此熟悉之后，就会发现工作效率非常高。大家其实也不介意早中晚，更关心采样的进度。每天中午12点和晚上12点，2班科学家会进行交接，交流自己的新发现、遇到的新问题。这是每天最热闹的时候，实验室、会议室里人头攒动，大家围着样品、图片和数据讨论得热火朝天。每当此时，我就会产生错觉，仿佛这不是在科考船上，而是在某个学术会议现场。
此外，我们在船上还有科普任务。由于国际大洋发现计划的每个航次都花费不菲，他们希望科学家能充分利用机会，把船上的工作、生活和体验通过网络传播出去，激发大家的好奇心和科学热情。我参加了几场这样的“船—岸”连线科普，讲解什幺是硅藻、硅藻种群的进化、为什幺通过沉积物中的硅藻化石能了解过去的环境变化等科普知识。观众来自世界各地，从小学生到老年人都有，还有线上提问环节。出乎我意料的是，大家对显微镜下的世界特别感兴趣，可见这门古老的学科也蕴藏着巨大的活力！
2023年10月13日晚上，我们乘坐“决心号”在冰岛雷克雅未克靠岸，国际大洋发现计划第400航次正式结束。
踏上陆地时，我们自然很兴奋，但这也意味着要跟“决心号”说再见了。这次是真正的告别，因为“决心号”将于2024年退役，完成它近40年的大洋钻探使命。目前科学家们还在讨论后续计划，但显然，缺少了像“决心号”这样的资深钻探船，很多工作将难以开展。
幸运的是，我国第一艘大洋钻探船“梦想号”已于2023年底下水试航。承载着不变的“决心”和人类的“梦想”，中国科学家将与国际同行一起，为探索地球、认识地球和保护地球做出更多的贡献。
① 科学家们准备登上“决心号”，船上有高耸的钻井塔
② 钻探作业时伴随科学家的冰山
③ 不同类型的沉积物岩芯，上面插的小标旗是不同科研组的采样标识
④⑤⑥ 显微镜下的硅藻化石
⑦本文作者在显微镜下鉴定硅藻
本文作者为自然资源部第二海洋研究所副研究员
