南極、北極、青藏高原，被稱為地球的“三極”。三極地區(qū)是認(rèn)識全球環(huán)境和氣候變化機(jī)制與發(fā)展趨勢的重要切入點(diǎn)，其研究為人類如何適應(yīng)三極環(huán)境與氣候變化的不確定性提供科技支撐，已成為國家戰(zhàn)略發(fā)展需求。
10月29日上午，中國科學(xué)院青藏高原研究所（以下簡稱青藏高原所）舉辦“南極科考出征儀式暨南極科考工作交流座談會”，為即將跟隨中國第38次南極科考隊(duì)完成南極考察任務(wù)的孔維棟研究員送行。
孔維棟來自青藏高原所生態(tài)系統(tǒng)功能與全球變化團(tuán)隊(duì)，他介紹，三極地區(qū)是研究微生物多樣性形成與維持機(jī)制的天然實(shí)驗(yàn)室，此次考察他將乘坐雪龍船前往長城站、中山站和羅斯海新站土壤與雪的微生物樣品采集，推進(jìn)中美生物多樣性重點(diǎn)國際合作項(xiàng)目（極地與高山土壤微生物基因、進(jìn)化和功能多樣性形成機(jī)制研究），對比研究青藏高原、南極和北極微生物多樣性，闡明地球三極自然環(huán)境極端程度和資源梯度下微生物多樣性的形成和維持機(jī)制，進(jìn)一步提升青藏高原微生物多樣性研究的國際影響力。
中科院院士、青藏高原所所長陳發(fā)虎表示，“三極”科學(xué)研究具有重要意義，南北極變化會影響全球格局、能量的調(diào)整變化；尤其是南極冰蓋變化會導(dǎo)致全球洋流循環(huán)的調(diào)整。2009年，姚檀棟院士牽頭發(fā)起了“第三極環(huán)境”國際計(jì)劃，孔維棟研究員此行很好地切入“三極”環(huán)境與氣候變化研究主題，是推動“三極”環(huán)境與氣候變化國際大科學(xué)計(jì)劃啟動實(shí)施的有力舉措。在科學(xué)考察過程中更要在其中獲得新的科學(xué)認(rèn)識，做出有影響力的成果。
2019年，孔維棟首次前往南極考察，發(fā)現(xiàn)南極出現(xiàn)了大量的“紅雪”和“綠雪”，這是全球變暖導(dǎo)致雪藻在南北極快速擴(kuò)張的結(jié)果，將顯著降低冰雪反照率，進(jìn)一步加速冰雪消融。對此，孔維棟團(tuán)隊(duì)對比研究了南極半島不同顏色雪樣中的藻類和異養(yǎng)微生物群落特征及其互作機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)，綠雪微生物群落可能主要受企鵝活動帶來的高濃度養(yǎng)分驅(qū)動，而紅雪微生物群落主要受微生物互作驅(qū)動。相較于綠雪，紅雪還可導(dǎo)致動物病原菌大量增加。由于南北極普遍處于貧營養(yǎng)狀況，因此，全球變暖還可能導(dǎo)致紅雪大面積快速擴(kuò)張，從而增大南極地區(qū)鳥類和海洋動物感染疾病的可能性。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》（《New Phytologist》）。
“這次考察我希望能夠回答‘三極微生物的多樣性是如何形成和維持’這一科學(xué)問題。”孔維棟說，生物多祥性形成和維持機(jī)制是生態(tài)學(xué)核心科學(xué)問題之一，基因、進(jìn)化和功能多樣性及三者的偶聯(lián)關(guān)系是理解生物多樣性的基礎(chǔ)。我們將利用三極環(huán)境/資源壓力梯度，研究三極土壤微生物基因、進(jìn)化和功能多樣性，解析其形成、維持機(jī)制及三者偶聯(lián)演進(jìn)過程。
從自然環(huán)境而言，南極環(huán)境最極端，青藏高原次之，北極相對較溫和。三極雖在地理上“遙不可及”，但在環(huán)境和氣候上卻密切相關(guān)，亦有諸多共同之處。近年來，青藏高原所穩(wěn)步推動開展南、北極，與青藏高原之間的遙相關(guān)研究，先后有數(shù)位科研人員前往南極考察，取得了顯著的科研成果。
座談會上，還舉辦了青藏高原所科學(xué)考察授旗儀式，青藏高原所研究員趙俊猛、副研究員劉紅兵等曾參與南極科考的專家就相關(guān)安全、生活等事宜傳授經(jīng)驗(yàn)，與會人員期待孔維棟研究員收獲滿滿，安全凱旋。
此次中科院共有包括青藏高原所、生態(tài)環(huán)境研究中心、西北研究院、地質(zhì)地球所、沈陽自動化所在內(nèi)的5家單位的5名科研人員參與南極科學(xué)考察。（韓揚(yáng)眉）
青藏所為孔維棟授旗并送行（韓揚(yáng)眉/攝）
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