2026年6月22日，十二名科学家登上了一艘将被冰封的破冰船。他们的任务不是抵达北极点，而是让自己”困”在那里——随海冰漂流整整八个月，在极夜和极寒中测量一个人类所知甚少的生态系统：北极冬季的冰下海洋。
这场被称为”北极漂流实验室”（Arctic Drift Laboratory）的考察，是继2019-2020年标志性的MOSAiC考察之后，人类对北极中央海域的又一次重大科学远征。但这一次，重点不再是气候物理学，而是生物学——那些在黑暗中、在零下温度里、在一米多厚的冰层下存活的生命。
MOSAiC的遗产：北极不是荒漠
2019年9月，德国破冰船”极星号”（Polarstern）载着来自20个国家的600多名研究人员驶入北极中央海域，将自己锚定在一块巨大的海冰上，随冰漂流了389天。这是历史上规模最大、时间最长的北极科学考察。
在MOSAiC之前，大多数北极科学研究都是在夏季进行的——那是有阳光、海冰消退、可以通航的季节。但北极的冬季占据了每年的大半时间，我们对那里发生的事情几乎一无所知。MOSAiC首次提供了覆盖完整年周期的大气-海冰-海洋-生态系统数据。
最令人惊讶的发现之一是生物学的：即使在极夜期间，冰下的海洋也远非死寂。浮游植物——海洋食物网的基础——在完全黑暗中仍然维持着低水平的代谢。冰-水交界处的细菌和藻类形成了被称为”冰下生物膜”的微型生态系统。鱼类和海豹在零下1.8摄氏度的水中照常活动。北极的冬天不是一片荒漠，而是一个缓慢跳动的生命脉搏。
新考察：从物理学到生物学
2026年的新考察是MOSAiC的自然延续。如果说MOSAiC回答的是”北极气候系统如何运作”这一问题，那新考察要问的是”这个系统如何支撑生命”。
考察队携带了此前难以在漂流冰站上部署的设备：一套全自动水下DNA采样器，可以每天从不同深度采集海水样本并提取环境DNA（eDNA），从而在不捕捉任何生物的情况下构建整个食物网的物种图谱；一台深海激光扫描显微镜，可以实时拍摄冰下浮游生物的形态和行为；以及一套连接到铱星网络的持续监测浮标阵列，将在破冰船周围数公里范围内编织一张生物地球化学传感器网络。
特别引人关注的是对”冰藻”（ice algae）的研究。这些附着在海冰底部的微型藻类，是北极春季浮游生物爆发的前奏——当阳光在三月首次穿透海冰时，冰藻先于水中的浮游植物开始大量繁殖，为刚从冬季饥饿中苏醒的桡足类和磷虾提供了第一顿大餐，进而支撑整个北极食物链。如果气候变暖导致海冰提前融化，冰藻的生长期将被压缩甚至消失——这个系统的连锁反应可能远比我们想象的深远。
漂流：最自然的实验平台
你也许会问：为什么不直接开船去测量，而要随冰漂流？答案在于，北极中央海域的冰在不停地移动。如果你定点测量，你实际上看到的是不同的冰块从你的传感器下流过——数据是空间混乱的。但如果你把自己锚定在一块冰上随它一起漂，你测量的是”同一块冰”在时间轴上的全部变化——温度、盐度、生物量、碳通量，一切都变得可以追踪因果。
漂流是极地科学的一种古老智慧。1893年，挪威探险家南森（Fridtjof Nansen）故意将他的船”弗拉姆号”（Fram）冻入北极冰中，让洋流带着他从西伯利亚漂到格陵兰——为期三年。南森证明了北极没有大陆，只有流动的冰。126年后，MOSAiC用现代技术重复了这一壮举，将漂流科考从探险变成了系统科学。
2026年的漂流考队继承了这个传统，并增加了一重紧迫感：北极变暖的速度是全球平均的四倍，海冰覆盖面积每十年减少约13%。”我们正在研究一个正在消失的生态系统，”考察队首席科学家在出发前说，”有些测量也许十年后就没机会再做了。”
冰下的隐秘生态与气候反馈
北极冰下生态系统不仅关乎北极自身的生物多样性，它还是一个巨大的气候反馈环的一部分。冰藻和浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，死后将部分碳沉入深海——这一过程被称为”生物碳泵”。如果海冰消失导致冰藻灭绝，这个碳泵的效率将下降，让更多二氧化碳留在大气中，加速变暖，进而融化更多海冰——构成一个自我强化的恶性循环。
同时，冰下生物活动也释放出二甲基硫（DMS）——一种促成云凝结核形成的气体。更多的DMS意味着更多的云，更多反射的阳光，更冷的表面——这是一个负反馈。新考察的生物地球化学传感器阵列将首次在漂移条件下同时测量碳吸收和DMS释放，试图确定这些反馈之间的净效应。
为什么你应该关心北极的冬天
北极看似遥远，但它与全球气候的联系比大多数人意识到的要紧密得多。北极变暖削弱了极地涡旋——那个通常在冬天锁住北极冷空气的环流系统——导致冷空气南泄，给中纬度地区带来极端寒潮。2021年德克萨斯州的大停电和2022年席卷欧洲的寒冬，都可能与北极异常变暖有关。
更深远的是，北极冰盖融化正在改变全球海洋环流。格陵兰和北极海冰融化的淡水注入北大西洋，可能减缓甚至关停大西洋经向翻转环流（AMOC）——这个由温度和盐度差异驱动的巨大洋流系统，为西欧带去温暖，为全球海洋提供养分循环。AMOC的减弱或崩溃将是气候的”临界点事件”之一，其影响会持续数百年。
十二个人，八个月，在北极的黑暗和寒冷中漂流。他们所做的也许看起来像是极端的科学浪漫——但他们在冰下找到的答案，可能改变我们理解这颗行星的方式。
本文基于MOSAiC考察（2019-2020）的公开科学成果、《科学》杂志2026年6月22日报道的北极漂流科考新闻、以及AWI阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研究所的相关资料综合撰写。