南极生活着约1.2亿只企鹅,每天排出的粪便约5000吨,为什么这片大陆看上去依旧洁白干净?这些粪便最后去了哪里,又能告诉我们关于地球的哪些秘密?

在很多人心中,南极一片纯白,干净得像童话世界。可是按估算,南极企鹅总数约1.2亿只,每天的粪便总重可达5000吨,大约相当于一千辆重型卡车满载的重量。

企鹅饭量很大,一天要吃掉相当于自身体重五分之一的鱼虾,繁殖季节里,粪便能堆起30厘米厚。要弄明白这些粪便为什么没有把南极弄脏,得先了解南极究竟是一个怎样的地方。

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一位多次参加南极科考的中国科学家回忆,1998年以前,他好几次梦见自己像鸟一样在天上自由飞翔,却从来没梦到过南极。所以有一天接到电话,被问愿不愿意去南极时,他喜出望外,觉得像是天上掉了馅饼。

后来他想派一名研究生去南极,学生却很郑重地说:父母只有我这一个儿子。这个学生并不胆小,只是听过太多南极探险的故事,知道去那里确实有风险。

去南极的第一道关是大海。雪龙号停在港口时安详、稳重、气势十足,船舱里也很舒服。可一开到太平洋上,它就成了一叶扁舟。

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过了赤道,驶进环绕南极的西风带,船身上下翻腾,人晕得好像五脏六腑都要吐出来。眼看着冰山朝船移过来,死神仿佛就在眼前。

很多人就是在这个时候发誓,以后再也不来了。这位科学家有个七七级的校友,回来后两次对他发誓,说吐得太厉害,再也不去南极了,结果前后去了三次。

到了南极大陆边缘的冰海,还要靠雪地车卸货。常有人用“如履薄冰,如临深渊”形容做事谨慎,真正亲身体会过这种处境的人却不多。

雪龙号的船员一下船,就同时站在了薄冰上、深渊边。有一次,一名船员开着满载货物的雪地车刚起步,几米厚的冰面突然裂开,整辆车往下沉。

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他从车顶爬出来,扑到冰面上,才算捡回一条命,那辆雪地车则沉进了一两千米深的海底。上了冰盖以后,危险换了一种样子:冰裂缝被积雪盖住,就像一个个陷阱,稍不留神,人或车就会掉下去。

中国科考队没有出过这类事故,靠的是严密的防护:车和车之间用铁链连着,人和人之间用绳子系着,有人掉下去,其他人马上就能把他拉上来。再往内陆走,最可怕的是碰上“乳白色天空”。

沙尘暴很多人都听说过,冰尘暴却很少有人见过。强劲的下降风把冰吹成粉末,满天弥漫,而且往往不是刮几个小时,而是一连刮好几天。

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曾经有一位韩国炊事员,只走了短短十米,就被狂风卷走了。科考队员拿命去抵挡的狂风,正是南极清理企鹅粪便的“清洁工”之一。

南极常年刮着10级以上的下降风,冻硬的粪便被磨成细粉,吹到几百甚至上千公里以外,所以不会在哪个地方堆成小山。严寒是另一道防线。

南极年平均气温约零下25摄氏度,内陆能降到零下五六十摄氏度。粪便排出后几分钟就冻成冰坨,细菌几乎没法分解,自然也就不发臭。

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让人晕船、坠冰、迷失方向的极端环境,反过来也把这片大陆维持得干干净净。既然这么危险,为什么每年还有几百名科考队员奔赴南极,有人甚至去了十几次?

首先是国家的需要,至于每个人的想法,各不相同。这位科学家说自己的理由,第一是好奇。

毛主席写过“已是悬崖百丈冰”,那是诗人浪漫的想象,诗人并没有亲眼见过,他就想去看看真正的百丈冰是什么样子。第二是强烈的求知欲。

南极属于拓荒者和探索者。前人已经揭开了不少奥秘,后来的人不能一直坐享其成,而应该自己去创造知识,再留给后人,这是科学工作者的本分。

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可这件事说起来容易,做起来难。他拍过一张照片,雪地上只有一行脚印,后面的人踩着前面的人的脚印走,因为每一步都可能有危险。

这行脚印给了他一个启发:一直沿着前人的脚印走,就永远走不出自己的路,必须开拓创新。他去南极时,中国已经组织到第十五次科考队了,地质、环境、地球化学、大气等领域都有人做过研究,只能去找别人没做过的课题。

他把目光投向了企鹅、海豹这些南极的“原住民”,以及它们在地层和身体组织里留下的痕迹。研究发现,企鹅数量的变化和气候密切相关,而且不能简单理解为暖了就多、冷了就少。

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在某些寒冷时期,海洋深处的海水上涌,营养物质增加,磷虾跟着多起来,企鹅数量也随之增长。企鹅、磷虾和海洋之间环环相扣,企鹅粪便也是这个循环中的一环。

到了夏季,耐寒的嗜冷细菌会慢慢分解企鹅粪便,把它变成藻类和苔藓能够吸收的无机盐,日积月累,大量粪便就这样被消化掉了。企鹅每年还通过粪便释放近千吨铁元素,促进浮游植物生长,这些浮游植物能固定数百万吨二氧化碳,效果相当于千万棵树。

看起来不起眼的粪便,其实一直在参与地球的物质循环。海豹毛里的汞含量,则记录了人类活动的影响,结果和研究者的设想一致。

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大约250年前,海豹毛里的汞含量突然升高,几乎和今天的水平相当;几十年后又迅速下降,甚至比升高之前还低。远在南极的海豹,为什么会出现这样的变化?

原因在美洲,美洲新大陆被发现后,大量金矿被开采,炼金要用汞,当时炼金一共用掉了约24万吨汞。

挥发出来的汞随大气扩散,影响到南极的生物,最后积累进海豹毛里。南美独立战争爆发后,矿山关闭,汞污染随之消退,海豹毛里的汞含量也降了下来。

由此可见,人类所谓的文明活动对生态的影响相当大。每个人都会在地球上留下痕迹,人类排放的某种气体,在大气里也许只占十亿分之一、百亿分之一,却真实地存在着,并且会在遥远的地方显现出来。

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南极看起来干净,并不意味着它和人类活动毫无关系。现在大家都关心全球变暖,但变暖的过程中也可能突然变冷,2008年春运期间南方大范围的冰雪灾害就是一个例子。

历史上这种情况发生过多次,末次冰期结束后气候逐渐变暖,到距今约一万一千年时又突然变冷,这就是“新仙女木事件”,之后气候又突然回暖。

在北极的研究也发现,距今约11200年前后冰雪消退,鸟类飞来;到了距今9400多年时,温暖期里出现了一次变冷事件,原本在温暖海洋中繁盛的生物一下子灭绝了。原因要从洋流说起。

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洋流就像大海里的河流,上层是温暖的洋流,底层是寒冷的洋流。暖流经过大西洋向北流,当温度升到最高时,北冰洋的冰大量融化,就像现在正在发生的那样。

海水变淡、盐度降低,洋流北端的海水沉不下去,整个环流随之减弱,热量送不到北方,北方就会突然变冷。电影《后天》讲的就是全球突然变冷的故事。

所以在变暖的大背景下,同样需要有人研究突然变冷的事件。气候变暖同样威胁着南极这套经过千万年形成的“清洁系统”。

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冰冻、风吹、微生物分解,每一环都依赖特定的温度和环境,一旦气候失去平衡,企鹅、磷虾和整个海洋循环都可能受到牵连。南极能保持干净,靠的是一种脆弱的平衡,并不是理所当然。

中国人在极地的探索也在不断延伸。新华社曾发布消息:继约250年前库克船长驶抵南极冰区、一百年前人类在南极点留下足迹之后,雪龙号首次穿越北冰洋中央航道,经过北极点附近,把东亚经济带和欧洲经济带连接起来。

这是一个里程碑式的事件,除了两极,中国科研人员还在黄海、南海留下了探索的足迹。

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这位科学家常对年轻人说,世界上总有值得研究的问题,伟大的人物也总会给后人留下尚未发现的东西,年轻人要沿着前人开辟的路继续创新。他的学生曾给科考战友写过一首小词,写冰海上同舟共济的兄弟、雪山上的一行足音,还有走遍天涯的南极情怀。

南极每天约5000吨企鹅粪便,靠严寒冻结、狂风吹散、微生物分解,被这片大陆慢慢消化掉了。正是这些让人晕船、坠冰、迷路的极端条件,让南极始终保持洁白。

科考队员冒着风险来到这里,在企鹅的兴衰、海豹毛中的汞里读出地球的历史,也提醒人们:我们留下的每一点痕迹,最终都会回到自然中。