新華社“沈括”號12月19日電 通訊:探索馬里亞納海溝的“小花”們——記“彩虹魚”科考團隊的女隊員
新華社記者張建松
探秘全球最深的馬里亞納海溝,巾幗不讓須眉。由上海海洋大學和西湖大學聯(lián)合組建的“彩虹魚”2018馬里亞納海溝海試與科考團隊中有8名女隊員,占科研人員的五分之一。
自從“沈括”號起航,船上的“海試大學”就正式開學,來自中國科學院海洋研究所的博士后李小花擔任教務長,組織大家利用航渡的空隙時間,相互交流不同領域的科學研究、講一講工作中的故事,將“海試大學”辦得有聲有色。
第一次出海的李小花準備了很多暈船藥,但直到目前都沒有用上,“沈括”號是一艘先進的小水線面雙體船,非常平穩(wěn)。平日里,如果沒有站位作業(yè),她就在船上會議室里看文獻、寫論文。
目前,國際上關于深海珊瑚的研究較少,鋇同位素是一個新的研究手段。此次來到馬里亞納海溝,李小花重點研究不同深度海水中的鋇含量和鋇同位素變化,以對比研究西太平洋深海珊瑚的“鋇鈣比值”,從而解讀珊瑚記錄的西太平洋水團運動、營養(yǎng)鹽循環(huán)等信息,追溯海洋環(huán)境變化的歷史。
“與陸地上的樹輪、石筍一樣,大海中的珊瑚也是一種自然記錄儀,能真實記錄生命歷程中的海洋環(huán)境信息。珊瑚中包含的氧同位素、碳同位素、鋇同位素等指標,如同大海的密碼,受到多種復雜因素影響。如果能破譯這些密碼,就能讀懂大海寫在珊瑚上的語言。”李小花解釋說。
“個頭”小于20微米的海洋微生物,帶著遠古的信息,跨越歷史的長河,一直延續(xù)到今天。它們是改造地球環(huán)境的“先鋒”,也是解讀生命起源和進化的一把“鑰匙”。在“彩虹魚”科考團隊中,來自上海海洋大學的謝喆、王紫玄,同濟大學的劉瑩、中國地質(zhì)大學(武漢)的姚惠敏、李珍珍5位女隊員,分別從不同角度研究海洋微生物。
微生物的樣品主要在海水和沉積物中。在每個考察站位,大家夜以繼日地過濾海水,同步開展現(xiàn)場實驗?!斑B續(xù)作業(yè)的時候,需要處理的樣品非常多。不過,船上的男隊友和船員對我們都很照顧,遇到重的體力活都會主動幫著干。有空的時候,我們也會到食堂里幫廚?!币菝粽f。
姚惠敏和王紫玄的研究課題,均需在船上進行微生物高壓培養(yǎng)實驗。現(xiàn)場采集的微生物樣品,要立即放入“高壓釜”中進行原位環(huán)境培養(yǎng),并與常溫下的微生物進行對比研究,以尋找哪些微生物利用和參與了海洋碳循環(huán)。
研究海洋碳循環(huán),對于認識全球氣候變化的海洋調(diào)控機制具有重要意義。顆粒有機物是海洋表層向深海輸送有機碳的主要形式,上面附生的微生物通過分泌不同種類的“胞外酶”,將顆粒有機物分解轉(zhuǎn)化。這些附生微生物之間還有溝通“語言”,能夠產(chǎn)生“群體效應”。
謝喆的課題就是研究微生物之間的“語言”,通過收集不同深度海水中的顆粒有機物,對其中的“信號分子”微生物進行分離純化,研究它們是如何利用“群體效應”降解顆粒有機物,研究不同細菌在降解過程中的合作與競爭關系,從而更深入了解深海微生物在碳循環(huán)中的作用。
世界海洋最深處有沒有受到微塑料的污染?這是來自上海海洋大學的女隊員劉艷最關心的課題。在教授指導下,她正進行馬里亞納海溝最深處海水和沉積物中的微塑料研究。
早在1998年,科學家就在馬里亞納海溝發(fā)現(xiàn)了大型塑料的蹤跡。2017年,國外科學家在馬里亞納海溝捕獲的海洋生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了微塑料。但迄今為止,還沒有直接在馬里亞納海溝最深處海水和沉積物中發(fā)現(xiàn)微塑料的報道。
“由于采樣極其不易,目前深海微塑料的研究數(shù)據(jù)嚴重缺乏。微塑料與其他新興污染物的聯(lián)合毒性、在不同營養(yǎng)級的食物鏈中的影響及其傳遞機制等科學問題,都亟待深入研究?!眲⑵G說,“微塑料對海洋生態(tài)系統(tǒng)構成了巨大威脅,科學研究僅僅是第一步。更重要的是要加強公眾宣傳、提高環(huán)保意識,有效減少進入海洋的垃圾量,使用可降解的塑料?!?/p>
“在我國的海洋科考一線,活躍著許多女性英姿颯爽的身影。雖然船上生活艱苦、工作環(huán)境差、工作強度高,但這次絕大多數(shù)都是第一次出海的女隊員表現(xiàn)非常出色。”“彩虹魚”科考團隊首席科學家劉如龍說。
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