嗶哩嗶哩（BiliBili）獨家上線系列節(jié)目《海洋零距離》，講述科學(xué)家和環(huán)保組織在南極長達兩個多月的科學(xué)考察故事。如果你也想跟科學(xué)家一起登陸象島研究企鵝，或者體驗?zāi)蠘O科考船上的生活，可以在《海洋零距離》節(jié)目頁面點擊互動視頻，解鎖南極科考“云”體驗。

2020年，國際環(huán)保組織和（美國）石溪大學(xué)的科學(xué)家一起開展了多項南極海洋生態(tài)環(huán)境研究。在南極的兩個多月里，他們重訪南極象島，繼1971年之后再次考察島上帽帶企鵝的種群現(xiàn)狀;個體識別座頭鯨、采集環(huán)境DNA，用科學(xué)手段了解南極的海洋生物多樣性狀況。

比北極更偏僻荒涼的南極，其實是很多生物的家園。南極海域里生存著至少1萬種海洋生物，其中許多物種僅在南大洋海域生存。

這篇文章將簡單介紹由石溪大學(xué)的科學(xué)家們帶領(lǐng)的企鵝研究團隊和綠色和平國際科學(xué)部的研究員們，是如何在南極開展科考，了解南極海洋生態(tài)系統(tǒng)狀況的，與本文相關(guān)的圖片和紀錄片將以更直觀的形式展現(xiàn)人類活動給這片與世隔絕的世界帶來了怎樣的影響。

企鵝怎么數(shù)？科技+辛苦

這次南極科考中一項最為重要的工作，是49年后重訪南極象島，考察島上帽帶企鵝的種群情況。

為什么研究企鵝？其實是為了了解南極生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀。南極大陸冰天雪地、寒冷干燥，大多數(shù)南極生物生活在海洋里。企鵝則在海里覓食，又回到陸地上繁殖和棲息，聯(lián)系起南極的海洋和陸地。另外，企鵝還是南極生態(tài)中的頂級捕食者之一，是地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指示物種。因此，通過研究企鵝，不僅能了解它們的種群現(xiàn)狀，還有助于了解企鵝食物鏈的“上游”一磷蝦，以及“上游的上游”一浮游植物的情況，幫助科學(xué)家評估南極生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，以及氣候變化和人類活動對南極造成的影響。

企鵝小知識

世界上一共有18種企鵝（也有說法是17種），其中只有5種能接受生活在南極的挑戰(zhàn)，分別是帝企鵝、阿德利企鵝、帽帶企鵝、長冠企鵝和巴布亞企鵝。帽帶企鵝是很容易辨認的一種，它們看起來像戴著一頂頭盔，并因此得名“帽帶企鵝”。

為什么選擇象島的帽帶企鵝？主要因為帽帶企鵝是南極半島上人類研究最少的一種企鵝。上一次對象島帽帶企鵝的研究，已經(jīng)是1971年的事了。因此，49年后的重訪，不僅能加深我們對帽帶企鵝的了解，更能從時間維度上看到，近50年來這一種群發(fā)生的改變。

研究象島企鵝種群很重要的一步，就是搞清楚企鵝的數(shù)量。為了確保本次收集的數(shù)據(jù)跟49年前的數(shù)據(jù)有可比性，科學(xué)家們采用了人工計數(shù)的方法——一共計數(shù)3次，且確保每次計數(shù)的誤差不超過5%。

除了人工計數(shù)，科學(xué)家們也借用了最新科技，運用無人機、GPS技術(shù)繪制島嶼全景圖并重建了三維地形，用機器學(xué)習(xí)算法來幫助計數(shù)，可謂既復(fù)古又現(xiàn)代。

根據(jù)本次采集數(shù)據(jù)，我們得到的結(jié)果讓人難過——在過去49年中，象島帽帶企鵝的數(shù)量下降得很明顯，在所調(diào)查的多個企鵝棲息地中，有的種群數(shù)量甚至減少了70%以上。

目前科學(xué)家還無法斷定造成企鵝數(shù)量驟減的原因是什么?？赡苁且驗闅夂蜃兓?，也可能是因為磷蝦遭到人工捕撈數(shù)量減少，還可能與海冰的消失有關(guān)。但是這些企鵝的數(shù)量在如此短的時間內(nèi)大幅減少的趨勢，確實令人擔(dān)憂。

“以尾識鯨”一科學(xué)家8年后與鯨老友重逢

在南極，另一種動物——鯨也是科學(xué)家們的重要研究對象。與企鵝研究更關(guān)心種群狀況相比，研究鯨的一個重要方法是個體識別。這次科學(xué)家研究的是座頭鯨。每一只座頭鯨尾葉的花紋都是獨一無二的，就像人類的指紋一樣，科學(xué)家可以通過為它們的尾葉拍照，來識別和記錄每一只座頭鯨。

在這次科考中，科學(xué)家還與一位“老朋友”——一只名叫米爾的座頭鯨在南極重逢了！2012年，這位科學(xué)家曾在巴拿馬沿岸的奇里基灣發(fā)現(xiàn)和記錄了這只鯨，而時隔8年，他們又在遙遠的南極重逢了。

通過全球照片數(shù)據(jù)庫HappyWhale.com，科學(xué)家看到，原來這只鯨2017年的時候也在南極出現(xiàn)過。從巴拿馬到南極，鯨類真是全球旅行的佼佼者。

鯨類小知識

當(dāng)我們說到鯨，可能會脫口而出“鯨魚”，但實際上鯨不是魚，而是生活在海洋里的哺乳動物。鯨類可以清晰地分為齒鯨和須鯨兩大類，它們廣泛地分布在全球的海洋中。更有很多種類的鯨一生都在不斷進行長途遷徙。

生活在廣闊海洋中的鯨，還在不經(jīng)意間影響著全球氣候。鯨類在其漫長的旅途中會排出大量糞便，這些糞便為各種藻類的生長提供了豐富的養(yǎng)料，而藻類雙是海洋中許多物種的食物來源，是食物鏈的基礎(chǔ)。此外，藻類通過光合作用，會從大氣中吸收大量的二氧化碳。據(jù)估計，全球所有藻類捕獲的碳量，其效果約等于4個亞馬孫雨林。

鯨的死亡，甚至還被賦予了一個有詩意的名字鯨落。當(dāng)鯨死亡，它龐大的身體會緩慢地沉入海底。鯨的尸骨會像傳遞接力棒一樣分階段交由不同的海洋生物分解。在食物貧瘠的深海，鯨的尸骨不僅成為很多海洋生物的“大餐”，也為它們創(chuàng)造了生存和庇護的場所，成為海底生命的“綠洲”。

所以，科學(xué)家眼中迷人又可愛的鯨，其一生都在為維護整個地球的生態(tài)平衡做出貢獻。

環(huán)境DNA：“重口味”研究方法的獨特價值

除了可以實打?qū)嵖吹健氨咀稹辈⑦M行研究的企鵝和鯨，科學(xué)家們也試圖用技術(shù)手段一環(huán)境DNA（eDNA）采集，來了解更多“神龍見首不見尾”的海洋動物。

所謂“環(huán)境DNA"的采集過程，其實就是對水進行過濾，截獲那些自由漂浮在水中的各種海洋動物的DNA。

成語中說“雁過留聲”，海洋動物們在水里游過，也會留下各種痕跡，比如它們蛻下的皮、分泌的黏液和排泄的糞便，而這些物質(zhì)中都含有動物的DNA。

通過對這些物質(zhì)進行DNA測序，科學(xué)家就能進一步確認什么動物在采樣區(qū)出現(xiàn)過。例如從馬尾藻海的研究結(jié)果中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)很多斑海豚的信息出現(xiàn)在了同一地點;還很意外地發(fā)現(xiàn)了鼬鮒、燈籠魚、鮟鱇魚等深海魚的信息。

而這些信息，不僅驗證了已有的知識，也得出了一些讓科學(xué)家意外的結(jié)果，更重要的是，借助環(huán)境DNA檢測技術(shù)，科學(xué)家能夠更準(zhǔn)確地了解海洋動物們在何時棲息于何地。

結(jié)合數(shù)企鵝、拍鯨尾、環(huán)境DNA等各種研究的結(jié)果，我們就可以建立起大型的生物數(shù)據(jù)庫，確認某些特定的海域是否對特定的物種有著重要作用，以及我們是否需要對這些地區(qū)進行特別保護。

這項整體上歷時一年的“從北極到南極”的科考已經(jīng)落下帷幕。來自全球的科學(xué)家、海洋大使、記者、攝影師和環(huán)保者們，一路見證了全球海洋的脆弱：

北極升溫正在嚴重影響海洋食物鏈中最基礎(chǔ)的一環(huán)——冰藻;來自恐龍時代的海龜在氣候變化、過度捕撈和塑料污染等問題面前，可能撐不過幾代了;大洋深處尚不為人所了解的“生命綠洲”——海山生態(tài)系統(tǒng)正遭受到漁業(yè)捕撈的威脅;海洋魚類在破壞性的工業(yè)捕撈面前數(shù)量急劇下降，資源告急;南極象島的企鵝數(shù)量在短短50年中迅速減少，甚至還遭受著災(zāi)難性的繁殖失敗。

但海洋同時也向我們展示了她的美麗、生機和巨大的自我修復(fù)潛力：

用北極浮冰制作的樂器演奏出了最清亮、自然的音樂;小棱皮龜從沙灘上破殼而出，艱難卻堅定地邁出了面向海洋的第一步;曾經(jīng)因過度捕撈瀕臨滅絕的維馬海山巖龍蝦，因受到及時保護而重新“蝦丁興旺”;在光照不足、鹽度不適宜的環(huán)境下，亞馬孫河口珊瑚礁卻依然生機勃勃;即使是世界上最寒冷的海域，南極海洋依然充滿生機，充滿生命力。

守護海洋，不僅因為她正在面臨危機，更是為了所有這些美好與生機，為了地球的自然生態(tài)能夠恢復(fù)健康的可能性。