10月25日上午9时,
满载137名南极考察队员的“雪龙号”破冰船从黄浦江缓缓驶出,拉开我国第21次南极科考行动的序幕。“雪龙号”将于12月5日到达南极中山站。其中12人组成的内陆考察队将再从中山站出发,对南极冰盖的最高点、海拔4039米的“Dome
A”(冰穹A)进行考察。
南极科考有4个必争之点:极点、磁点、冰点和高点,其中前三个点已分别被美、法和前苏联占据,如果这次冲击冰穹高点成功,对中国来说将是一个重大突破,必将提升今后我国在南极事务上的发言权和影响力。
20年前,1984年11月20日,中国首次南极考察队也是从上海启航。20年来,从在南极圈外围建起长城站到向南极冰盖最高点发起冲击,或许是中国南极科考事业20年历程的最好写照。
最后一根深冰芯
谈起南极“Dome A”,国家海洋局极地考察办公室科技发展处处长秦为稼兴奋不已。秦为稼曾多次参与南极科考队,对那片冰天雪地情有独钟。
研究地球气候变化历史的材料主要有三种:海洋沉积、黄土和极地冰芯。这些物质的不同层面,记载着不同历史时期的地球气候状况,科学家们垂直钻取这些物质芯状物来研究地球的气候变化。海洋沉积的记录比较粗略,10米长的海洋沉积芯状物反映300万年的气候变化过程,因此较短时间跨度内发生的气候变化很难从中看出来。而南极冰芯的记录就细致多了,秦为稼说:“在最表层的80米中,每30厘米冰芯反映1年的气候变化。现在已经获得的最长的冰芯是3000多米,能反映近百万年的地球气候变化。南极冰芯是最珍贵的气候变化研究材料。”
第21次中国南极科考队计划考察“冰穹A”,一个重要目标就是获得Dome
A的冰芯。秦为稼三笔两笔画出南极洲的示意图,并在图上依次标出4个绿点,向我解释Dome A的重要性。
南极大陆上依次排列着4个最重要的冰穹,分别是Dome F、Dome A、东方站(Dome B附近)、Dome
C。这4个制高点连成一条线,成为南极的分冰岭。巧合的是,4个冰穹之间的距离基本相等,都在1000公里左右。到目前为止,4个冰穹中的3个已经被“抢占”。Dome
F由于靠近日本的昭和站,已经被日本占据建立了富士冰穹站,并钻取了到冰盖下2500米左右冰芯样品;俄罗斯早在上世纪70年代就在东方站开始实施深钻计划,取得了冰盖下3400米处的冰芯样本,后随着美国、法国的研究介入,其研究成果已经成为科学界讨论全球变化标尺性结果;法国、意大利和欧盟国家也利用迪威尔站和Terra
Nova Bay站的方便,占据1000公里外的Dome C,并取得了2000多米的冰芯样品。
作为南极洲分冰岭中海拔最高的冰穹,Dome A冰芯的开发势在必行,问题是谁将占有这个南极的制高点。德国已经公开对外宣称,将从Dome
C出发,前往Dome A进行建站和冰芯取样的工作。
当今世界上一共有五根冰芯。两根取自北极的格陵兰岛冰盖,另外三根分别取自南极的东方站、Dome F、Dome C。有科学家预言,Dome
A冰芯将是世界上最后一根深冰芯,DomeA的冰芯研究工作完成以后,两极的冰芯研究工作也将告一段落。那么,中国能有幸成为世界上最后一根冰芯的拥有者吗?
秦为稼说,现在中国科学家最想做的南极项目,就是Dome A的冰芯研究。可是搞Dome A研究面临的困难也是空前的。
要在Dome
A上进行抽取冰芯样本的工作,就必须建立长期的科学考察站,那将是中国第一个建在南极内陆深处的科考站,建立和维持这样一个考察站将会面临比长城站和中山站更大的难题,特别是运输方面。Dome
A的海拔高,气候条件恶劣,为科研人员的工作和坚守制造了很大麻烦。
最大的困难仍然是经费。虽然在Dome A建站和进行科学研究的预算要等第21次科考队回来以后,才能基本确定。但是科学家们估计,Dome
A的建站费用将在1.5亿元左右,冰芯样本的测试费用将达2000万元左右。两者加起来达1.7亿元,还不包括其他勘测、钻取的费用。
而中国南极科考的经费一向很紧张。第21次中国南极科考队“雪龙号”船长沈权曾向媒体透露:“按照国外科考队的设备,对南极冰穹进行考察,至少要配备20辆雪地车和4架直升机,而我们的科考队只有4辆雪地车和两架直升机,支持我们冲击冰穹的是我们科考队丰富的经验。”
“时间很紧迫,如果要做Dome A的冰芯研究,就必须在较短的时间内完成。否则,我们将丧失这个‘科学资源’。”秦为稼说。
南极科研呼唤专项基金
20世纪80年代初,一批科学家联名建议国家进行南极科学考察时,曾估算南极科考经费“10年要1.1亿,每年1000多万”,事实证明,科学家们大大低估了这个数字。
曾经有网站记载,美国每年在南极科考上的投入为2.5亿美元。“这是很多年前的统计”,极地办综合处处长夏立民指出,虽然没有确切的数字,但是他相信美国现在每年投在南极的资金已经达到十几亿美元,也因此美国得以在具有科学和政治象征双重意义的南极点建立阿蒙森?斯科特站进行常年科学观测。
据了解,我国南极科考最主要的投入来自国家财政支持,最开始时每年几百万元,后来逐渐增加,到现在稳定在每年4000万元左右。这笔钱只能用来维持“雪龙号”每年一次的南极远航及1.2万多公里之外长城站和中山站一年的运转费用。
真正用在南极开展科研的资金有多少呢?“七五”计划中科技部投入400万元,“八五”依然是400万元,“九五”时达800万元,到了“十五”反而回落到了300万元。也就是说,从2001年到2005年,国家每年的南极专项科研经费仅为60万元。
科研经费短缺,科学家就只能省吃俭用搞科研了。据介绍,南极的花费没有办法专款专用,通常要“挪用”生活费用于科研。用于生活的钱少了,在南极的生活自然也就更困难了,尤其是在南极越冬。
实际上,无论是“九五”还是“十五”,国家批准的有关南极的科研项目都只有一个。然而,南极科学考察是综合性质,无论是冰川、地质、地磁、高空物理的研究都需要积累,不能中断,几百万元的科研经费一分,每个项目只能拿到几十万元甚至几万元。谈到这里,极地研究人员忧心忡忡:“到了‘十五’,咱们有些长期坚持的南极科研项目,就只能自生自灭了。”
经费短缺还会导致南极研究无法吸引和留住最好的科研人员。
“大科学家不愿意来南极,不是不想来,因为没有经费保障,有些南极研究项目不可持续。南极考察依赖于很多特殊技术,在一般情况下使用的技术,到南极往往就不能用了。就拿最简单的供电来说,到南极要解决电源问题,就要开发新的电源技术,这都需要钱。”
为解决科研费用的烦恼,许多南极工作者希望尽快成立“南极科考专项基金”,希望有一天南极科考的项目不需要去和别的科研项目争夺经费。
回顾中国南极科考20年,较有代表性的总结是:“用中下水平的投入,获得了中等水平的科研成就。”中国南极工作者很清醒,他们认为中国的南极研究总体上并不处于世界先进水平,还不足以开展由中国牵头的大型研究计划。
但近年来,我国对个别科学问题的研究也引起世界的瞩目。例如有关南极三大冰架之一的埃默里冰架与海洋相互作用的研究,在前不久的一次国际专题讨论会上有国外科学家听完我国学者的研究进展介绍后惊叹:“原来中国科学家做出了如此具有新意的工作,看来埃默里冰架应该改称中国冰架了。”又如我们用很少的投入就获得了4000余枚陨石标本,使我国一跃成为世界第三陨石大国。
什么时候我们能用上南极的石油?
1984年以来,中国共先后向南极派出21次科学考察队(第21次尚未到达南极),建立两个科学考察站,包括位于南极圈外的“长城站”和位于南极圈内的“中山站”。2004年7月,又成功在北极建立了常年科学考察站―――“黄河站”。20年来,一批又一批科学工作者在极地度过寒冷、孤寂的夜晚。
1979年,张青松曾随澳大利亚科考队到达南极进行科考,成为最早到过南极的两位中国科学家之一。
对于这次南极之行,张老先生回忆道:“事先一点准备也没有,只是走马观花看看。”在接下来的四五年时间中,中国先后又约有30名科学家跟随别国到南极进行科学考察。然而,“跟着别人做考察,别人对你的科研成果不认账”。国际上不认为中国南极科学家的科研工作是国家行为。
同时,要参与对南极事务的管理,必须加入南极条约协商国(ATCM),要加入该组织就必须在南极拥有科学考察站。
“长城站”的建立使得中国顺理成章地成为南极条约协商国,正式拥有了南极事务的决策权。
首次南极科考队员回国以后,受到当时国务院副总理方毅的接见。张老至今还清楚地记得,方毅副总理曾经问他“磷虾好吃不好吃,好抓不好抓”。张老坦言,中国的南极考察,很重要的任务就是弄清楚“如何从南极获得食物和其他实际资源”。南极考察队伍回国后,马上制定出了详细的南极科考计划,但因为科研项目过于全面,导致费用过高,最后无法落实。
回忆南极科考最初的历史,张老先生引用了当年国家科委副主任、国家南极考察委员会主任武衡的一个比喻:对于南极问题,全国人民都有一个疑问,干吗要把钱扔到南极去?所以在南极的投入好比下围棋,碰到举棋不定的时候,就走一步闲棋。
但南极不会永远是一步“闲棋”。
作为世界上最后一块“无主之地”,南极其实早被列强盯上了。1908年英国曾宣布对包括南极半岛在内的扇形地块及其水域拥有主权;其后,澳大利亚、新西兰、法国、智利、阿根廷、挪威先后对南极提出领土主权要求;接着,美国、前苏联表示不承认任何国家对南极的领土要求,同时保留他们自己对南极提出领土要求的权利。
矛盾的升级,使得《南极条约》应运而生。该条约从1961年6月23日起生效,规定南极将为全人类利益和和平目的而使用。不过对于各国矛盾的焦点―――领土和主权问题,《南极条约》仍然没有彻底解决。任何不签署《南极条约》的国家都没有资格获得南极相关事务的决策权。
条约的签署并未阻止各国开发南极的步伐。1972~1973年中东石油危机时,美国曾在南极海域试采石油,但由于条件过于艰苦和各方面的压力,最终没有继续。极地办综合处夏立民处长介绍说,今天的南极,各国在各个层面的科学研究都或多或少会有所交流,惟独对于矿产资源的勘探,至今仍然相互“不合作,不通气”。
南极1400多万平方公里的土地和广大的周边海域,到底蕴藏着多少矿产资源?对此,夏立民出言谨慎:“南极拥有巨大的世界级的煤矿、铁矿资源,拥有丰富的石油和天然气储藏量的前景,另外还蕴藏着丰富的其他金属矿产。”
关于南极矿藏开发的前景,夏立民主要谈到两点:第一,开发成本高,南极矿藏位于厚厚的冰盖下,要掘开冰盖才能获得;第二,涉及政治和利益分配,非常不好操作,所以现在暂时不谈矿藏开发的实际操作。但他也表示:“不排除南极资源开发的可能性,今天为南极研究所付出的努力,很大程度上都是为了这种可能性。”
有些极地科学家表示,我们去南极科考的主要目的就是维护和争取在南极的“国家权益”,“首要的任务是‘占地’,其次才是科学研究”。
不独中国如此。在南极,有一类特殊的考察站,名义上是科学考察站,实际上没有任何科学考察任务,惟一的任务就是“占地”。俄罗斯以及智利、阿根廷等南美国家都有这种性质的考察站。