中国首次南大洋磷虾考察记

王 荣

宿愿

1984～1985年南半球夏季, 中国进行了首次南极考察, 除建站、陆地考察外, 还进行了南大洋考察。作为准备, 1983年12月～1984年2月我去阿根廷的南极考察站做调研。在阿根廷破冰船“天堂湾”号与国家海洋局罗钰如局长会合, 一同随船考察了在南极半岛地区的几个考察站。在船上我向罗局长介绍了南极磷虾, 并建议南大洋考察最好以磷虾生态学考察为重点。南极磷虾不但是南大洋生态系统中的关键种, 而且资源量特别大, 是海洋中最大的潜在蛋白资源。开展南极磷虾的研究既可以为南大洋生态系统研究作贡献, 又可以为南极磷虾的开发利用和资源保护做一些基础工作。当时正在进行的最大的国际南极研究计划 BIOMASS是以磷虾资源考察为重点, 我们的考察以磷虾为重点可以使我们的工作纳入重大国际计划, 尽快与国际接轨。罗局长采纳了这一意见, 明确了中国首次南大洋考察是“以磷虾生态为重点的多学科综合考察”。

进军

1984年11月20日考察队乘“向阳红10号”从上海起航。船一出长江口, 我们生物小组就开始工作。航行中考察队并没有安排观测项目, 我们只是觉得一个多月的航行不能只当乘客。从上海到南极考察的出发地——阿根廷的乌斯怀亚, 是一条从西到东、从北到南穿越太平洋的大剖面。中间跨越几个不同的气候带, 是了解某些海洋参数大尺度分布特征的好机会。由于船以18 n mile的速度航行, 只能采取表层海水做一些分析。因此决定测定表层海水温度、盐度和叶绿素 a测定含量, 另外利用库尔特计数器测定海水中有机颗粒的粒径谱。叶绿素 a可以反映浮游植物生物量, 粒径谱可以反映海水中有机颗粒不同粒级的分量和总量, 这都是反映海洋生产力的重要参数。每天早晚两次, 这样单程就获得了近 70个测点的资料, 去程和返程又分别代表了两个不同的季节。以前还没有看到类似的资料。后来, 有关这两次航渡资料的分析单独有论文发表, 可以说是额外收获。

经过了30多天的航行终于到达乌斯怀亚。休整补给后, 于12月25日开始横渡“德雷克”海峡。德雷克海峡以凶险闻名, 想不到进入海峡后天气出奇地好。平滑的海面上只有低长的涌浪。过了 60°S, 高频鱼探仪上出现断断续续的影像, 因为没有拖网不能确定是不是磷虾, 但影像的出现增强了我们的信心。

26日晚 10时, 南舍得兰群岛的雪山遥遥在望,“向阳红 10号”先进入布兰斯费尔德海峡, 然后从南面进入乔治王岛的麦克斯韦尔湾。锚泊后, 建站人员下去选站址, 准备建站。

初战

建站的具体位置选好后, 建站和陆上考察人员全部登陆, 我们大洋队成了卸货和搬运的主力。我们一边搬运, 一边在湾内采集磷虾活体, 开展实验工作, 锚泊正好为我们提供了做实验的好机会。1983年我在“尤巴尼”站考察时, 在这一带捕到过磷虾。

船在锚泊状态只能做垂直拖网。网具是我们专门设计的, 用绞车放到50 m深处再用1 m/s的速度提上来。一个晚上拖几十网。开始几天一无所获, 12月29日终于捕到了1条, 第二天又捕到了12条, 第三天竟然捕到了满满的两水桶。磷虾小组昼夜值班伺候它们。在开始南大洋考察之前的20天里, 进行了南极磷虾生长、蜕皮和摄食率的观察和测定。

丰收

1月19日晚10时卸完最后一批货, “向阳红10号”立即顶着21 m/s的大风出海。凌晨2点到达布兰斯费尔德海峡内的01号站。鱼探仪上有断断续续条带状的影像, 标准斜拖网只捕到几条磷虾。鱼探仪上的影像就像幽灵一样时隐时现,有时浓密有时稀疏。但只捕到几条, 最多几十条。是鱼探仪影像显示的不是磷虾, 或者我们的网具有问题？我想, 这一带是磷虾的密集区, 影像应该是虾群；网具也不会有问题。捕不到虾极可能是水层控制不对。我们没有实时监测网具深度的仪器, 拖网深度是用拖速与绳长的关系推算的。极可能我们用的关系式不准确, 需要重新测试。领队再三考虑, 最后同意测试。我带去一台拖网深度距离记录仪, 把它固定在网架上可以把拖网的完整轨迹记录下来。花了3个小时重测一遍,发现以前用的关系式的确存在较大的误差。

恰在这时, 鱼探仪在 30～40 m深处出现了浓密的影像。马上下网, 并用正确的关系式放出了钢缆。15 min后收网, 当红彤彤（活的南极磷虾是红色的）满满一网袋磷虾拖出水面时, 甲板上一片欢腾。这一网10.3 kg。遇到虾群了！干脆多拖几网。生化分析、食品加工研究等需要较多数量的样品。再说, 大家早就盼望尝尝磷虾是什么滋味了。一条万吨巨轮拖着一个网口面积只有 2 m2的小网在虾群上来回转, 一连拖了16网, 最多的一网捕了21 kg。晚上来了一次磷虾宴。

遇险

1月26日, “向阳红10号”深入到南极半岛以西、别林斯高晋海的南部水域。计划测点已完成近一半,大家都松了口气, 心里也踏实了许多。谁也没料到一场可怕的灾难正等着我们。

从19号站向18号站航行时, 气象预报说：“气旋已过去, 以后风力将逐渐减小。”可实际情况是风力愈来愈大。所谓气象预报, 只是队里搞气象的同志根据卫星云图做一些大趋势的分析, 没有什么气象台站为南大洋做预报。到达18号站后, 风浪太大已无法工作, 领队决定暂停观测原地待命。下午 4时,风速已达36 m/s, 这已是12级以上的风速了。我们实际上又被卷入了另一个气旋。浪高达 12 m, 大浪像小山一样一排一排地压过来。“向阳红10号”被迫慢车顶风与大浪搏斗着。一排浪过来, 船头猛地抬起来；浪过去, 又一头栽到波谷里。每一次起落船体都剧烈地颤抖, 发出“嘎吱, 嘎吱”的声响。真担心船体散架了。我和衣躺在床上一遍又一遍地听着这恐怖的声音。

突然, 房门打开, 一个队友冲了进来说：“王老师, 不好了, 后甲板的东西全完了！” 我的头“嗡”的一下。后甲板上有我们的样品和几十万美元的装备,一旦丢损不但前功尽弃, 接下去也没法干了。什么也没想, 我和几个队友打开船尾的水密门就冲了出去。太可怕啦！与海打交道三十年还没见过这种场面。后甲板上一片狼藉, 塔吊被打歪倒在一边, 连续采集器的钢架被扭成了麻花……能抢救多少算多少！突然一个大浪漫过直升飞机平台砸了下来。我们几个全被砸倒, 淹没在冰冷的海水里。万幸, 大家死死抓住可以抓住的东西没有卷到海里。只是我的帽子和眼镜被冲走了。刚爬起来, 船尾一沉, 又一个浪砸下来, 再次被打倒。这次被挤在采集器的钢架与绞车之间, 腿部剧痛。船尾干舷很低, 我知道, 再来几个浪我们就要葬身冰海了。忍着腿部剧痛爬起来, 幸亏没骨折。挣扎着爬到直升飞机平台下面。这时我意识到面对这样的风浪我们无能为力, 也许根本不该冒失地出来。不久船长组织了抢险队把我们救了回来。

第二天风力终于减弱, 决定返航。经过这一次劫难, 船体和装备受到很大损坏, 都需要检修。我们也需要休整, 认真总结一下。回到麦克斯韦尔湾才发现船体多处出现裂缝, 有人讲再有几个小时船真的就散架了。

重整旗鼓

休整1周后2月4日再次出航。领教了极地风暴后, 重新确定了工作方针：“先易后难, 高度机动”。计划出去后先做布兰斯费尔德海峡中的4个测站, 然后再把列文思顿岛附近的6个测站拿下来, 之后再考虑做深海的站。

船缓慢地前进, 不时绕过巨大的冰山。成群的企鹅站在浮冰上像列队的水兵向我们行注目礼。冰山的爆裂声震撼着空旷的冰雪世界。“向阳红10号”是一条没有破冰能力的普通科考船, 在冰区航行确实有点冒险。为了避免碰上冰山, 每个测站要数次移动船位。磷虾拖网更是小心翼翼, 生怕网具刮在浮冰上。

2月8日在列文思顿岛漂泊待机。我利用这喘息的机会把积压的叶绿素样品分析出来, 并安排下一轮的磷虾实验。不幸的事又发生了, 低温实验室的继电器出了故障, 温度降到－2℃以下, 饲养磷虾的容器内结了厚厚的冰。这批磷虾如果死亡, 很难有机会补充, 得赶紧处理。忙了一整天, 总算把大部分磷虾抢救出来。刚处理完, 船长决定启航向最远的11号测站冲刺。

从8号站到11号测站构成了从陆架到陆坡、到洋盆的完整断面。趁着一个气旋刚过、后一个气旋还没到来之前, 先攻下4 100 m水深的11号测站。有报道讲南极磷虾可能存在发育洄游：受精卵沉到1 000～2 000 m才孵化, 一边变态一边向上移动, 等发育到开口进食的原蚤状幼体时, 刚好上升到200 m以上有丰富浮游植物的真光层。为了验证这一推论,我们在这里进行了不同水层的垂直拖网。我们确实在1 000～500 m水层发现最多的后期无节幼体(刚孵化的无节幼体出现时间太短, 极难看到), 每 1 000 m3有1258个。到500～200 m减至每1 000 m3有147个。200 m以上未发现。而原蚤状幼体则相反, 集中出现在 200 m以上水层, 从而用实测数据证实了这一现象。我们很幸运, 因为早期幼体的出现时间很短, 不是任何时候任何地点都能出现的。

胜利返航

完成最后一个测站, 返回麦克斯韦尔湾, 一方面整理样品和记录, 一方面继续做磷虾的实验。考察队还布置了一项任务：返航前各专业必须完成航次报告。虽然闲不住, 但轻松多了, 也有时间整理内务了：先把那身浸透海水和沾满机油的羽绒服洗一洗,再把长了霉的床垫晒一晒。

我们船虽然是万吨巨轮, 但为了节省燃油, 自始至终不开暖气。因为船上没有海水淡化设备, 用淡水也严格限制。由于经费不充裕, 每个队员只发一套羽绒服。甲板作业溅一身泥水, 也只好穿着湿漉漉的衣服、呆在冰冷的房间里。

这次磷虾考察成果斐然。在磷虾主要分布区的南极半岛水域, 掌握了磷虾的集群特点、数量分布、种群组成、生物学特性和环境条件的第一手资料；在现场做了磷虾生长、蜕皮和摄食的实验研究。完成20多篇论文。1987年完成的《南大洋考察报告》获得国家科技进步奖二等奖。这次考察为以后的深入研究闯出了路子, 打下了基础。1996年“南大洋磷虾资源考察与开发利用预研究”获“国家‘八五’科技攻关项目研究成果”证书, 1998年获国家科技进步奖二等奖。令人欣慰的是, 我国终于在2009～2010年夏季开始试捕南极磷虾, 两条船作业20天, 产量2 000 t。2010～2011年夏5条船产量16 000 t。27年过去了,当年的艰辛终于看到了收获。