世界尽头的生命之光

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“少年极先锋——青少年北极科学考察团”的团员们兴奋合影。
斯瓦尔巴德群岛的首府朗伊尔宾城。

挪威诺亚方舟种子库


  朗伊尔宾城西南边的一处山洞中,有一座“末日种子库”,约1亿粒世界各地的农作物种子被保存在-18℃的地窖中,这就是著名的“挪威诺亚方舟种子库”。它与“英国皇家植物园千年种子库”和“中国西南野生生物种质资源库”并称为世界三大保存重要树种种质资源的机构,其安全性堪比美国国家黄金储藏库,可以抵御地震和核武器,堪称全球最安全的基因储存库。
  这座人类的诺亚方舟就是由一座废弃的煤矿矿井改造而成的,距离北极点约1000公里。

万紫千红的冰冻世界


  斯瓦尔巴德,在挪威语中的意思是“寒冷海岸的岛屿”,群岛60%的土地为冰川覆盖,永冻土层厚达500米,满眼是荒芜、崎岖的山脉,夏季也只有地表以下2~3米的土层会解冻。当地太阳辐射强,白昼和黑夜以半年为期交替,在这样的极端环境下,植物生长率极低,生长季通常只有6~10周。但夏季时这里仍然是一个生机盎然、万紫千红的世界。群岛有着丰富的植物资源,很多高寒、耐寒的植物种只有在这里才能看到。
  北极并非只有苔藓,而是长满了各种千奇百怪的植物。苔原上分布最广的植物也不是苔藓,而是韧革,类似于温热带的茅草,但矮小纤细。它们大量生长在沼泽地区,并不开花结果,而是利用根茎往外扩展,盘根错节,在冻土上形成一层薄薄的草皮,踏上去松松软软,像走在地毯上。它们的叶子有的葱绿,有的绯红,斑斑驳驳,形成美丽的图案。
  北极最具代表性的植物有石南科、杨柳科、莎科、禾本科、毛茛科、十字花科和蔷薇科,主要靠根茎扩展进行无性繁殖,仅有的树木是小极地柳和矮桦木。因为生长期很短,这里的植物来不及按部就班地完成发芽、开花、结果、成熟这样一个复杂的周期。例如,蒲公英的花蕊来不及受精便可发育为成活的种子。
  夏季,这里生长着不下一百种开花植物:北极罂粟、北极棉、虎耳草,还有不常见的无茎蝇子草、灯笼草和仙女木。仙女木是斯瓦尔巴德群岛北部苔原常见的一种植物,历史上著名的“新仙女木事件”使它的名字广为人知。
  每年要在夏季的两到三个月里完成开花、授粉等一系列生命活动,对于小小的植物来说是一件艰巨的工作。但是,最严酷的环境反而更能彰显生命的顽强,仔细观察夏季绽放在苔原上的一朵朵鲜花,会发现大多数花朵都是碗状的,这只“碗”会把微弱的阳光反射,聚焦到花蕊上,给花蕊加温,以提高它的生长速度,这样花粉就可以在短短几天里发育成熟,为授粉做好准备。   北极植物的另一个特点就是低矮,大部分不会超过半米,北极柳树只有约20厘米高,可能是世界上最矮的树种了。北极的风很大而土很硬,植物若是长得太高则根基不深,风一吹就被吹跑了。
  为了抵御狂风和寒冷,有的植物还学会了抱团取暖,比如无茎蝇子草和丛生虎耳草,它们簇成一团稳稳趴在地上,风吹雪打不动摇。
万紫千红的北极苔原。

在北极采集植物标本


  科考队员经常要采集北极的植物标本做研究。在斯瓦尔巴德群岛的苔原上采集植物是一件非常费力的事情。由于冻土层的存在,虽然植物的根不能扎得很深,却向四周扩散生长,普通的小铲子在铲开土壤表面的十多厘米后往往不能再继续深入冻土,用力稍大又容易铲断植物的主根,不得不借用冰镐。一株30厘米高的北极罂粟,根往往比茎要长一倍,采上一株完整的标本要花半个多小时,跪在地上久了,膝盖又疼又冷。
1. 虎耳草科植物(挪威虎耳草)在冰原上盛开。
  2. 毛茛笑傲严寒,在北极盛开(毛茛科,毛茛属)。

“熊出没”最多的地方


  如果说企鹅是南极的象征,那么北极熊就是北极真正的主宰。北极熊是陆地上体型最大的食肉动物,位于北极地区食物链的最顶端,拥有极厚的脂肪和白色的皮毛,可以在寒冷的陆地与海水里生存。
  目前世界上野生北极熊的数量大约有两万头,主要分布在北冰洋的浮冰和岛屿上。斯瓦尔巴德群岛是北极熊聚集数量最多的地区,有超过五千头野生北极熊在这里繁衍栖息。
  亲眼见到北极熊是非常让人兴奋的事,然而,这要看你是在什么情况下遇到它们,这些家伙可是既可爱又危险的。别看长了一副憨态可掬的笨重样子,北极熊在陆地上奔跑的速度可达每小时40公里,在海里游泳,时速可达10公里,它们在饥饿时具有很强的攻击性,一旦被它发现并袭击,很难脱身,所以它也是北极最危险的动物。
  2013年7月末,我带领一队中学生来到朗伊尔宾,从这里上船,一路向北驶进北冰洋的浮冰区。我们此行的目标之一,就是找寻北极动物之王——北极熊。
  中国科学院动物研究所的专家告诉我们,由于近年来北极地区气温升高,适合北极熊捕食海豹的浮冰越来越少,离陆地或岛屿也越来越远,因此,夏季北极熊的活动区域逐渐被压缩,这些都威胁着北极熊的生存,也逼迫北极熊有时会深入岛屿的内陆去寻找食物。虽然心里多少有点忐忑,我们还是盼望着看见北极熊的一刻。
  北纬80.3?,破冰船接近了斯瓦尔巴德群岛的最北端。海面的浮冰逐渐增多,起初只是偶尔看到一块,后来则是一片一片地迎面而来,到了北纬81?,船只能在大片浮冰区里蜿蜒曲折地缓缓前进。人们不顾寒冷,端着各种长枪短炮聚集在船头,等待北极熊的出现。
  船的右舷一阵骚动,发现北极熊了!一头成年北极熊出现在右前方100米左右,轻盈地踱着步,时而观察海水,时而停下来向我们的方向张望,似乎是在观赏风景。为了不打扰北极熊,船长异常小心地驾驶着这艘五千吨的庞然大物,在充满浮冰的航道里缓缓漂移。北极熊似乎很体谅我们的好奇心,居然很配合地向破冰船走了过来。此后,更多的北极熊接连出现,让我们大饱眼福。

  然而,两天后的一次登陆考察,却让我们着实虚惊了一场。
  离开浮冰区的第三天,我们的破冰船向群岛东南面行驶,到了一个叫作Rindedalen的地方。这里的纬度与朗伊尔宾城相近,感觉暖和了许多,陆地上有大片的苔原和开着灿烂花朵的植物。上午9点,我们乘坐橡皮艇登陆,专心采集植物和化石。突然,导游的对讲机里传来紧张急促的声音,随身背着步枪的导游神情一下紧张起来,把枪端在手里。原来,破冰船停泊在海湾里,大副用望远镜做警戒瞭望时,看到一只年幼的北极熊出现在距离我们的登陆点不到五百米的海滩上,正向我们停泊橡皮艇的位置走来,母熊一定就在附近。五百米,一只成年北极熊不到十分钟就可以跑到。很快,一只乘满水手的橡皮艇从破冰船向北极熊的位置驶去,他们都带了步枪。挪威法律规定,到斯瓦尔巴德群岛游览的人都必须在携带步枪的导游或向导的保护下才可以离开城镇到野外去,步枪是每个北极导游必备的物品。   不久,我们听到一阵连续的枪声,所有人的心都提到了嗓子眼儿。紧接着,对讲机里传来要求我们尽快回到船上的指示。我们在导游的带领下以最快速度登上橡皮艇,沿着海湾绕了一个弧线,望见了那只让我们胆战心惊的北极熊。

关于中科教育


  中科国际教育集团是专门从事青少年科学素养与创新能力培养的权威机构。集团针对各领域前沿、高端、重要的科学研究资源进行挖掘和整合,开发出适宜青少年参与的科学考察活动,引导青少年走近科学、认识科学、热爱科学、掌握科学。
  目前集团已开发出包括南北极科学考察、达尔文物种发现之旅和非洲动物大迁徙考察在内的二十余条国内外青少年科学考察活动线路,这些考察活动按不同的科学主题和适宜年龄,将课堂教学、实地考察、实验室分析、报告写作等过程紧密融合,使青少年在了解知识的基础上,着重培养动手实践能力、科学思维习惯和研究技能。
  由中科国际教育集团联合中国科学教育促进会和湖北省南北极科学考察学会共同主办的“少年极先锋——2014年青少年北极科学考察团”将于2014年夏走进北极地区,在极地专家和辅导老师的带领下,对斯瓦尔巴德群岛、巴伦支海、格陵兰海以及冰岛进行为期十余天的科学考察,详细了解那里的自然、生态、环境、历史和文化,根据前期选定的课题进行采样、记录和现场检测,考察结束后进行数据分析和报告撰写。
  活动目前正在进行报名申请和队员选拔,更多详情请参考我们的网站www.sinosci-edu.com

北极气候与我们息息相关


  北极地区的秋季非常短暂,9月初第一场暴风雪就会降临。冬季从11月起直到次年4月,长达6个月,漫长、寒冷、黑暗,温度会降到零下50多摄氏度,所有海浪和潮汐都消失了,海岸已经冰封。
  4月天气才慢慢暖和起来,大块的冰开始融化、碎裂、碰撞,发出巨响;小溪出现潺潺的流水;天空变得明亮起来。5、6月是春季,植物披上了生命的绿色,动物开始活跃,忙着繁殖后代。这个季节动物们可以获得充足的食物,积累足够的营养和脂肪以度过漫长的冬季。
  夏季仅7、8两个月。即使在仲夏时节,太阳升起的高度也从不会超过23.5°,只是远远地挂在南方地平线上,发着淡淡的白光。北极的年降水量为100~250毫米,最主要的形式就是夏季的雨水。
  北极和南极被称为世界两大“冷源”,是全球气候变化的敏感地区。由于它们所处的特殊的地理位置、气候环境,以及所蕴藏的丰富资源,南北极研究正成为科学界最前沿、最热门的领域。
  北极是中国冷空气的主要来源地,来自北极的寒流常常给我国的生产生活带来重大危害。同时,北极海水与海冰的相互作用,是影响东亚季风的重要因素。近年来我国频现的雾霾天气,也是北极变暖导致东亚季风异常,因而形成浮力上升消失的气象条件造成的。
  研究极地气候变化,寻找解决全球气候变暖的办法,已经迫在眉睫。保护地球、保护环境,是每个地球人的共同责任。
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