中俄“冰上絲綢之路”聯合科考。 本版制圖 劉巖
□ 長江日報記者周劼 通訊員王俊芳
打開電腦屏幕上的北極海冰動態變化圖，幾十年時間尺度內，白色越來越少，沿大陸海岸的藍色則越來越深。宮勛說，北極的海運航道已經顯現，這條30多年后夏季可能完全暢通的“冰上絲綢之路”將改變人類的航運史，我們現在要做的就是提前為它“探路”，為航道的拓展做好科學考察和基礎研究。
宮勛，1984年生，在德國從事科研工作14年后，2020年回到中國地質大學（武漢）任海洋學院教授，目前他也兼任著地大海洋學院副院長和未來技術學院副院長。
近日，宮勛十多年來合作參與的“‘冰上絲綢之路’聯合科考與發現”研究獲得了2022年度中國海洋科學技術獎一等獎。
冰上絲綢之路，“冰”指北冰洋，“路”指穿越北極圈連接北美、亞洲和歐洲三大經濟中心的北極航道。2018年1月26日，《中國的北極政策》白皮書發布，其中關于共建“冰上絲綢之路”的表述引起世界的高度關注：“中國愿依托北極航道的開發利用，與各方共建冰上絲綢之路。”
■ 30年后去北極可能是普通的航行
宮勛合作參與的研究是一個主要對北極、特別是冰上絲綢之路沿線氣候進行科考和研究的項目，包括了大氣、海冰、海水、洋流等，覆蓋氣候系統多個圈層的全方位研究。多項研究成果填補了北極圈科研的空白，彌補了我國歷次北極考察區域的不足，使中國對北極和亞北極海洋環境的認識更加完整、全面、系統；這也是一個中俄兩國科學家長期務實合作的典范項目，合作研究區域包含了北極的楚科奇海、東西伯利亞海、拉普捷夫海和喀拉海，中俄科學家利用俄羅斯科考船開展了8個多學科綜合科考航次，中方科學家共有110余人次參加現場科考，不斷為加快推進“冰上絲綢之路”建設添磚加瓦。
對于這份獎的內涵，宮勛解釋說：“100年前人類進入北極還是探險，也許30年后再去北極不過是一次普通的航行，這條航線里包含著國家的大戰略。如果2050年左右北極圈的夏天真的一塊海冰也沒有了，北冰洋化‘冰’為名副其實的‘洋’，這里不再是蠻荒之地，而是交通要路，各個國家都要推出自己的北極戰略，需要我們科學家提供科學依據，更要我們有研究的積累。我們國家在北極圈的話語權，就來自于我們對北極氣候、地理研究的科學底氣。”
■ 全球氣候變暖下的機遇
當全球都在爭議全球氣候變暖帶來的危害時，北極圈周邊各國則展望著北冰洋從“航運禁區”轉身為新的“交通大動脈”所帶來的機遇。
全球氣候變暖導致北極海冰加速消融，據統計，北極4年以上海冰覆蓋面積從1984年的310萬平方千米降至2019年的11.6萬平方千米。國際上已有研究指出，2050-2060年夏季，北極圈內海冰有可能完全消失。屆時，北極航道的商業價值將完全體現。
“北極如同一個放大器，其升溫幅度高出全球平均水平2-3倍，俄羅斯沿岸受到大西洋暖流影響，海冰本身就比較薄，可能在夏季更快就沒有冰了。”參與過北極科學考察航次，宮勛對北極的冰雪有更直觀的感受。
長久以來，從亞洲到歐洲主要有三條海路航線，分別經蘇伊士運河、巴拿馬運河和非洲好望角。地圖上線路的曲折代表著時空的遠隔。百余年來，探險家們一直夢想打通常年冰封的北冰洋航道，一條“傳說中的航道”。
穿越北冰洋的航道主要也有三條：經過加拿大海域的西北航道、經過俄羅斯海域的東北航道、直穿北冰洋中心海域的中央航道。西北航道海冰復雜，多分布多年冰或固定冰；中央航道當前只存在于理論上。
東北航道又稱為北方海航道，大部分航段位于俄羅斯北部沿海的北冰洋離岸海域。2013年8月，中國貨輪“永盛”號從大連港起航，首次通過白令海峽，進入北極圈，然后向西經過楚科奇海、德朗海峽、東西伯利亞海、新西伯利亞群島北部、拉普捷夫海、維利基斯基海峽、喀拉海、新地島北部、巴倫支海等，順利到達歐洲荷蘭的鹿特丹港，由此拉開了中國乃至亞洲的貨船穿越北極航道的序幕。
“永盛”輪的航程約7800海里，行程27天，比經馬六甲海峽、蘇伊士運河到達鹿特丹港的航線航程縮短2800海里，航行時間減少9天。它證明了這條人們夢寐以求的北冰洋“黃金水道”，就是連接亞歐兩大洲的最短航線。
與此同時，北極圈內石油儲量預測為900億桶，天然氣儲量為47萬億立方米。世界未開發天然氣的30%以及未開發石油的13%都蘊集于此，且大部分在不足500米水深的近岸。北極航道開通之后，可作為便捷的運輸通道為沿線國家對外油氣輸出提供新通道。
中俄共建的“冰上絲綢之路”主要就是依托這條東北航道，把東北亞的中國、俄羅斯、蒙古、朝鮮、韓國、日本聯結起來，構成全球的第七條經濟走廊。專家認為，中國語意下的“冰上絲綢之路”是“海上絲綢之路”的延伸，以中國為始發地，以政策溝通為紐帶，互聯互通日本海和北極航線周邊國家，構建的國際物流大通道。“冰上絲綢之路”建設，首要是“能源合作”，基礎是“北極航線”，舞臺是“北極治理”。
■ 中俄聯合科考互利共贏
2010年10月27日，乘坐俄羅斯遠洋科考船“拉夫任捷耶夫院士”號，11名中方科考隊員與20名俄方科考隊員，開始了歷時20天、航程2349海里的首次聯合科考，也開啟了隨后8次聯合科考的序幕。
從初期的通過高分辨率沉積巖心的研究，恢復重建日本海、鄂霍次克海、西北太平洋及北冰洋西伯利亞陸海的古海洋和古氣候演化歷史，到近期的“冰上絲綢之路”核心區的日本海、鄂霍次克海、白令海及西北太平洋多學科綜合調查，本次“‘冰上絲綢之路’聯合科考與發現”的牽頭科學家、自然資源部海洋一所石學法研究員在一次采訪中說道：“當時，國際上在這些區域的研究程度相對薄弱，這是中俄雙方合作的重要原因。”
共建“冰上絲綢之路”，探索和認知北極是中俄聯合科考的優先方向。實施了12年的中俄“冰上絲綢之路”聯合科考取得了珍貴的資料和樣品，首次編制了全區基礎底質圖件，中俄科學家聯合發表論文近百篇，提交研究報告14部，揭示了“冰上絲綢之路”沉積特征和環境演變規律，顯著提升了對“冰上絲綢之路”環境和氣候變化的科學認知，項目成果支撐了“冰上絲綢之路”環境保障、航道開發利用和國家外交活動，對“冰上絲綢之路”這一重大戰略的實施起到了推動作用，被鑒定專家組評價為“達到國際領先水平”。
“事實證明，實施聯合科考航次，使中俄互利共贏。”石學法表示。中國科學家由此填補了日本海、鄂霍次克海和白令海科考的空白，這對于深入了解北極和亞北極海區環境要素的特征和變化規律、開展環境氣候和生態評價具有重要意義。
“就像修了一條路，有人負責修路，有人負責跑車，我們則更關心路況和周邊環境氣候的變化。地球科學是我們的出發點。‘冰上絲綢之路’跟氣候變化緊密相關。我們的研究也從氣候變化入手，了解從過去到現在氣候系統是怎樣變化的，才能預測未來會怎樣變化，為國家的北極氣候政策和‘一帶一路’提供科學依據。”宮勛評價說。
也就是在聯合科考之初，宮勛開始了和國內團隊的長期合作，直至成為其中的一員。“在這個課題中，十幾位老師有做觀測的，有做地質實驗室分析的，而我主要是做數據解析和計算機模擬，像兩條腿以不同的方法解決同一個科學問題。”
“我是個古氣候學家，從事氣候的大數據處理和計算機模擬。”宮勛的研究努力打通著最古老和最現代之間的聯系，“就是在超算上以數值模擬研究海洋的變化，把地球整個的系統演化從現實搬進了計算機里，跟玩電腦游戲一樣。”
■ 北極部分水域夏季“無冰期”已超30天
宮勛說他見過最美的藍。
破冰船壓過海冰，海冰破碎，翻轉過來，一種通透的像寶石一般的藍色閃爍而過。“帶點光澤的藍，非常干凈、晶瑩的藍。是我見過最好看的、沒有污染的藍”，宮勛極力尋找著能準確表達的詞匯。
在北極圈科考常駐一年，在北極點坐船漂過一個月，一片白茫茫中，奇幻的藍色讓宮勛看到了不一樣的北極。
有過陸上和船上的雙重經歷，宮勛又講起一件顛覆認知的事：“很多人不知道，北極是海上不冷陸上冷。我在阿拉斯加的時候，陸地上的氣溫是零下五十度，我們去的第一天，當地人就告訴我們有件事情不能做，從屋內走到屋外的汽車里，你不能把鑰匙叼在嘴里。但是因為海水結冰是零下二度，在那么廣闊的大洋上，貼近海面處的最低氣溫也就零下二度左右。所以在北極航行，停船上岸，趕快加衣服。”
北極就是這樣神奇的地方，它的復雜性時刻改變著人們的原有認知，包括科學研究。“‘冰上絲綢之路’聯合科考與發現”項目有兩項引起學術界關注的發現，就在于揭示了不同以往的北極。
一個關乎北極的二氧化碳到哪里去，一個關乎北極的海冰怎么化的。
北太平洋像一口鍋，最底層是一個碳庫，地球上的二氧化碳經過循環存到這里的深海里。碳庫上有一層中層水，像一個上千米厚的蓋子。這個蓋子越厚，深海的碳就封得越嚴。如果蓋子薄一點，碳封不嚴，就跑出來了。一跑出來，影響了大氣的碳含量，引發氣候的動蕩。反過來，蓋子蓋不嚴，也是受氣候變化影響的。于是極地與亞極地氣候的動蕩，不光有觸發—響應機制，還有一個反饋機制，這證明了氣候變化是一個相互演化、非線性的過程。
全球平均溫度升高，北極更要高兩倍左右，是全球氣候變暖中著名的北極強化現象。如何解釋這一現象，一般認為，海冰融化，冰的反照率降低，海洋會吸收更多熱量，如此循環。但宮勛他們的最新研究發現，俄羅斯沿岸從陸上流入海洋的淡水、暖水，漂在冷海水之上，和海冰接觸，也加速了歷史暖期海冰的融化。
“兩項研究從地理上說，都離俄羅斯太近了。”宮勛說，“能夠進俄羅斯這么近的近海去做科考，是非常重要的一點，說明我們贏得了對方科學家的信任。”
一張張數據的曲線變化圖上，時間的跨度都達到了千年、萬年，幾十萬年前，北極在某些時間段比現在要暖，當時的海冰化到什么程度？過去八十萬年，地球二氧化碳濃度從來沒達到今天這么高，氣溫要上升到何種程度？“我們主要課題就是做冰上絲綢之路沿線氣候變化，現在有個提法叫將今論古。歷史是了解未來的鑰匙。和全世界橫向比較的話，中國的冰上絲綢之路科學研究極具特色，地理呀、氣候啊，整個學術系統，所有的門類，咱們國家基本上都有涉獵，不光是涉獵了，還有較深的研究。”
北極的雪像沙子，抓一把，捏不成團，寒冷讓它失去了水分的黏性。宮勛站在北極圈里，想到漫天的雪和滿眼的冰在不久的將來都會融化消失，他對北極的愛有一種迫切感。
1878—1879年，芬蘭探險家阿道夫·諾登斯科德第一次完成東北航道的航行。就在近幾年，北極部分水域夏季“無冰期”已超過30天，可通航狀態擴大。
一旦夏季海冰完全消失，北冰洋變成“極地地中海”，周邊八個國家將額外獲得兩個出海口，“全球變暖的一個重中之重就是兩極，這既是國家需要，也是國際熱點。”共建“冰上絲綢之路”，中俄是倡導者，也是推動者。宮勛回答為什么要研究冰上絲綢之路時說：“北極航道是一條戰略備用通道，中國不能缺席。”
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長江日報 - 中俄科學家探路冰上絲綢之路 (cjn.cn)
《長江日報》（2023年5月18日）
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