我校完成全球首次南极磷虾资源单季环极并行调查

2019年3月12日，我国科考船“雪龙号”抵达上海。至此，中国第三十五次南极科学考察顺利完成。在此期间，依托国家自然科学基金项目（41776185，41606120）和国家重点研发计划项目（2018YFC1406801）的资助，我校朱国平教授作为我国第三十五次南极科学考察队队员登临“雪龙”号前往罗斯海和阿蒙森海开展海洋生物资源调查工作，完成了罗斯海部分断面与阿蒙森海计划断面的海洋生物资源调查工作，并采集了极为珍贵的海洋生物样品，尤其是南极磷虾样品（图1）。

图1 朱国平（前排右八）参加中国第三十五次南极科学考察队赴罗斯海和阿蒙森海调查

作为南极海洋生态系统中的关键种，呈环南极分布的南极磷虾资源在南大洋食物网中占据极为重要的地位，同时也有着重要的渔业价值。随着全球气候变化对南大洋产生的深远影响日趋显著，南极磷虾资源的分布与丰度及其对气候变化做出的响应也发生了明显的变化。南极地处遥远，开展调查工作极为不易。自人类探索南极以来，针对南极磷虾资源的环极调查历史上仅发生过两次，分别为1926-1939年期间英国“发现”号调查以及1983-1990年期间前苏联开展的调查。此外，1980/1981年度由南极研究科学委员会（SCAR）和南极海洋资源与系统生物调查项目（BIOMASS）共同开展的FIBEX计划（11国13艘调查船参与；仅针对南极大西洋扇区和印度洋扇区）以及目前管理南极磷虾资源的南极海洋生物资源养护委员会（CCAMLR）联合英国、美国、日本和俄罗斯于1999/2000年度开展的CCAMLR 2000调查（仅针对南极大西洋扇区）也是以南极磷虾为主要目标的大范围调查活动。但这些调查均未针对环南极的磷虾资源开展同时段并行调查和样品收集，因此，开展单一季度同时段并行调查一直以来都是全球各国力求完成的目标。开展此类工作将为阐明南极磷虾种群的环南极结构特征、环极连通性、营养动力学、资源分布及其响应气候变化的区域性差异等重大科学问题提供重要证据。

上海海洋大学自2010年开始一直从事南极磷虾的资源调查与科学研究工作。2018年12月至2019年3月（南极夏季），上海海洋大学朱国平教授领导的科研团队依托中国“雪龙”号、日本“Kaiyo Maru”、新西兰“Tangaroa”号以及澳大利亚“Investigator”以及中国商业性磷虾渔船“福荣海”轮和“龙腾”轮等分别对环南极三个扇区（大西洋扇区、印度洋扇区、太平洋扇区）七个海区（斯科舍海、共和海、宇航员海、戴维斯海、莫森海、德维尔海、罗斯海、阿蒙森海等）的磷虾资源主要分布区开展了同时段调查，并获得了大量的生物样本（图1），从而实现了全球首次以南极磷虾资源为主要目标的单季同时段（夏季）环极并行调查工作。

除登临“雪龙号”完成罗斯海和阿蒙森海南极磷虾调查与取样外，依托农业农村部南极海洋生物资源开发利用项目和国家重点研发计划项目的资助，我校博士研究生刘子俊于2018年12月3日启程前往南极，并于12月15-26日对印度洋扇区（CCAMLR 58.4.2海区）开展了南极磷虾资源专项调查，硕士研究生邹柏强于2018年12月3日启程前往南极大西洋扇区（CCAMLR 48.1海区）参与挪威、中国、英国、韩国和乌克兰等国联合开展的南极磷虾资源专项调查，于2月5-11日完成了斯科舍海南极半岛周边水域的磷虾资源调查。

图2 上海海洋大学科研团队完成南极磷虾资源夏季环极调查

受日本国立远洋渔业研究所首席科学家村濑弘人博士邀请，我校童剑锋老师和硕士研究生杨清源分别于2018年12月4日（第1航段，图3）和2019年1月19日（第二航段，图4）登临日本科考船“Kaiyo Maru”（开洋丸）前往印度洋扇区开展南极磷虾资源专项调查。我校科研团队与来自日本多所研究机构、美国国家海洋与大气局（NOAA）西南渔业科学研究中心（SWFSC）以及荷兰海洋研究所的科学家一起顺利完成了东南极（CCAMLR 58.4.1海区）的磷虾资源专项调查。此外，受日本东京海洋大学北出裕二郎教授邀请，依托国家自然科学基金项目（41506219），我校程灵巧老师于2019年1月1日出发登临“Umitaka Maru”（海鹰丸）对南极印度洋扇区的物理海洋学进行了专项调查。

图3 童剑锋老师与荷兰海洋研究所Fokje Schaafsma博士以及日本科研人员共同开展南极磷虾调查

图4 硕士研究生杨清源（后排右四）与开洋号科研人员合影

受新西兰国际水与大气研究所（NIWA）首席科学家Matt Pinkerton博士邀请，我校硕士研究生周梦潇于2019年1月3日至2月22日登临新西兰科考船“Tangaroa”号前往南极太平洋扇区罗斯海开展海洋生态系统调查（图5）。除了开展南极磷虾资源调查和采样外，周梦潇还开展了罗斯海南极鱼类样本的收集以及物理海洋学研究（图6）。

图5 硕士研究生周梦潇（后排右二）与Tangaroa号科研人员合影

图6 硕士研究生在Tangaroa号上采集南极磷虾样本

受澳大利亚南极局（AAD）首席科学家、我校客座教授So Kawaguchi博士和澳大利亚塔斯马尼亚大学海洋与极地研究所（IMAS）Kerrie Swadling博士邀请，我校博士研究生张海亭于2018年1月19日至3月6日登临澳大利亚科考船“Investigator”号前往东南极德维尔海开展南极磷虾与鲸类调查。调查期间，我校科研人员主要针对南极磷虾营养动力学以及早期生活史阶段南极磷虾个体发育的营养需求等开展研究（图7）。

图7 博士研究生张海亭（左一）在Investigator号上开展南极磷虾资源调查

综合上述四国七船的联合调查（暂不含同期开展的大西洋扇区国际联合调查），我校科研团队对南极磷虾资源的环南极分布、丰度以及基础生物学特性有了全面的认识。基于收集的大量生物样本，我校将继续开展后续的实验室研究与国际合作，进一步探究南极磷虾的营养动力学、环南极种群结构以及年龄等科学问题。

过去十年来，上海海洋大学依托农业农村部南极海洋生物资源开发利用项目对南极磷虾主要分布区的资源状况进行了连续多年的科学调查，积累了大量的数据和样本。在此基础上，依托我校中澳海洋研究合作中心，在学校相关部门和维多利亚vic118大力支持下，该科研团队陆续承担了国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金（含面上项目和青年基金）等多项涉及南极磷虾研究的重大课题，形成了一支巩固的、多学科融合的极地科研团队。迄今为止，该团队前往南极开展海洋生物资源调查的科研人员已超过40人次，并与全球十余个极地研究机构、管理组织和大学开展了密切的国际合作，参与了多个国家的南极生物资源调查。我校科研人员，尤其是研究生，参与国际南极考学考察南极海洋生物资源调查，显著提升了我校研究生的培养水平。相关工作的积累将为我校生物资源调查船“淞航号”的科学调查提供重要的支撑，为我校“双一流”建设、国际知晓度以及2030愿景提供积极的推动作用，并为我国南极权益的维护做出重要的贡献。