【海洋之谜】汪品先：从北冰洋前世今生看地球变迁

寒冷的北极风雪横扫过舷窗外一望无际的白色冰原，在北纬87度附近的北冰洋，中国第四次北极科学考察队正在这里进行艰苦的海冰“冰站”综合考察。为探访这片神秘冰海的“前世今生”，在参加此次北极科考前夕，记者曾对中国科学院院士、同济大学著名海洋地质学家汪品先进行了专访。
  原来，如今寒冷刺骨、常年漂浮海冰的神秘北冰洋，五千万年前竟是个生物繁多、温暖宜人的淡水湖！
  据汪品先介绍，2004年，俄罗斯、瑞典、挪威的3艘破冰船联合进军北冰洋，在北纬88度、距离北极点250公里处成功实施大洋钻探。钻井打在穿越北极点的罗蒙诺索夫海脊上，打穿沉积层进入大陆壳的基岩，取得了5600万年到4450万年前和1820万年前至今的两段沉积记录，发现了北冰洋有2600多万年的沉积间断。
" }- R0 ?1 q2 O) E  E- a$ t  化石研究表明，北冰洋在五千万年前大约长达80万年的时期里，水面大量生长被称为“满江红”的植物。“满江红”是一种水生蕨类植物，现在分布在热带、亚热带的淡水里。而“满江红”的孢子化石居然在北极出现，令所有参加考察的研究者惊讶。
, H- C; s: p; K7 X  地球有机化学的研究结论也显示，当时北冰洋表层水温总在10摄氏度以上。大约5500万年前曾高达23摄氏度，简直是亚热带环境。当时，北冰洋还没有形成，只是一个封闭的“水盆”。“满江红”是淡水植物，最多只能容忍1.6%。的含盐量。其孢子在罗蒙诺索夫海脊钻井中大量出现且有淡水藻类伴生，说明当时极地因大量降水而水体变淡，变成一个暖水湖泊，应当叫做“北极湖”。
0 h+ U: k  Q/ y# ?3 e; j" o1 b0 z; q  当时“北极湖”的“生产力”极高，其沉积物中的有机碳含量常在5%以上，甚至高达14%。正是这种非凡的“造油潜力”使北冰洋的油气资源蕴藏量极为丰富。
  汪品先指出，如今从地图上看，北冰洋的一个“大门”朝大西洋敞开，另一个“大门”通往太平洋。通往大西洋之门相对较宽，与太平洋相通之门则狭窄得多。白令海峡是太平洋海水进入北冰洋的唯一通道，对于北冰洋海冰的形成至关重要。
  然而，从漫长的地质历史来看，太平洋海水进入北冰洋是短暂现象。大部分时间里，亚洲大陆与美洲大陆在这里接壤，这就是“白令陆桥”。北冰洋早期朝向太平洋的一侧并不开口，白令海峡要到大约500万年前方才出现，而且此后并不稳定，在冰期“陆桥”可能会随着海平面下降而露出，成为时隐时现的“白令断桥”。
& _! b* N" u  D5 g  汪品先认为，通过白令海峡研究北冰洋与太平洋的关系，是中国极地科学的一个重要课题。长期以来，由于北大西洋洋流地处欧美之间，西方国家一直十分重视研究北大西洋洋流。他们所提出的“大洋传送带”假说和“经向环流”理论，所讲的几乎都是大西洋的“故事”。
8 p$ P3 _. `$ x& s& [9 _  令人印象深刻的全球气候变暖科幻片《后天》讲述了这样的故事：北大西洋洋流的温盐平衡被打破后，引发全球气候连锁反应，最终地球仿佛步入一万年前的“冰河期”。
  然而，温盐环流是全球性的，它将水、热量、盐分与海水中的化学物质传送到所经之处，从而影响全球气候，因此被称为“全球海洋运输带”。在全球温盐环流中，北大西洋洋流果真有那么深远的影响吗？
: W4 B  L! z- I8 ~1 I  汪品先认为，西方学者的理论过分强调北大西洋的影响，而低估了热带海区和南大洋在气候系统中的作用。太平洋作为面积极其辽阔的大洋，在他们的理论中却只是消极地响应，这显然缺乏深入分析，从物理学上难以立足。
6 @/ p+ B! g( N% G  “极地海洋对于‘大洋传送带’的影响，至今以太平洋段最不清楚。在各大洋的温盐环流方面，太平洋的情况也很不清楚。为了更好地了解北冰洋的‘今生’，了解全球气候变化，中国作为濒临太平洋的国家，应加强独立自主的科研能力，不能过分紧跟国际主流观点。”汪品先说。
  他建议，中国科考队可从西太平洋温暖水域出发，向北通过白令海峡进入北冰洋，向南通过南大洋的太平洋段前往深入南极区域的罗斯海，形成从西太平洋到南北极地的大型综合研究计划，独立自主地开创具有中国特色的全球气候变化研究体系，这一研究也有助于更加深入透彻地了解北冰洋的“前世今生”。