普里兹湾作为东南极大陆边缘最大的海湾，位于埃默里冰架前缘，湾内有麦肯斯、戴维斯等多个冰间湖，是南极冰盖、海洋与大气相互作用最为剧烈的区域之一，也是目前已知的第四个南极底层水生成区。其生冰期的深对流-底层水输送与生物地球化学过程的季节演变在全球碳循环与碳封存过程中发挥着重要作用。

中国第42次南极考察2026秋季普里兹湾联合航次生物地球化学过程研究团队由来自国内、外的多家研究单位组成，通过在普里兹湾展开观测，旨在明晰：1、夏季积累的巨大生物量在秋季去向何方？2、秋冬季深层水的生成与传输对生物泵效率及碳循环路径有何调节作用？3、最终有多少碳以何种形式随南极底层水的输运被封存在海底深处？

针对这些科学问题，本航次在站位设计时，主要考虑在绕极深层水上涌区域、海-冰-气-生物相互作用最为显著的戴维斯冰间湖和麦肯斯冰间湖区域、底层水出流区域以及陆架-陆坡-深海生态系统急剧变化区域开展综合对比研究。这样的站位设计，兼顾了气候变化下年代纪对比研究需求，也在重要科学热点区域有针对性的展开观测。

通过学科交叉，研究团队在展开常规水化学观测的同时，建立起一套多层级、多角度的立体观测手段（图1-8）。在海-冰-气界面，研究团队通过高分辨率走航观测（图1），量化了的普里兹湾秋冬季的CO₂与甲烷通量，完整记录从夏季到秋季碳的“汇-源”转变，填补了CO₂与甲烷通量的观测空白。在水柱剖面观测中，研究团队形成了多同位素联合示踪体系：首先，利用不同端元水团的同位素信息，解析水团来源，定量冰架融水、海冰融水和盐卤水的相对贡献，以揭示它们的输送路径及对生物地球化学的影响（图2）；其次，研究团队利用亲颗粒的同位素（²¹⁰Po、²¹⁰Pb和²³⁰Th等）示踪颗粒物动力学过程，反演生物碳泵运转效率与颗粒有机碳输出通量；再次，研究团队重点分析了悬浮颗粒物、沉积物中不同碳形态（DIC、DOC、PIC、POC）的含量和同位素信号（δ¹³C和Δ¹⁴C），区分普里兹湾内由冰架融水带来的“古老碳”与夏季生产力留下的“新碳”相对贡献和生物利用率，最终以揭示普里兹湾及周边海域的碳循环路径及封存周期。

航次期间，科考团队在普里兹湾高密度陆架水的重点流出区成功布放了1套锚碇式潜标系统(图5-8)，搭载了2套时间序列沉积物捕获器（图5）、2台海流计（图6）、4台温盐深仪和30个温度探头。该潜标系统能够有效获取该海域海流、水温、盐度等海洋环境参数变化的时间序列数据，能够连续观测海洋颗粒物组成及其沉降通量的季节性变化。获取的数据和样品对深入理解普里兹湾绕极深层水入侵过程、底层水潜在生成量与季节变化，以及上层海洋初级生产、生物泵效率、碳循环等关键科学问题具有重要意义。

图1 海表二氧化碳分压（pCO₂）走航观测系统（欧阳张弦提供）

图2 “雪龙2”号生物地球化学通用实验室开展不同端元水团的同位素分析预处理（方仔铭提供）

图3 韩国国立极地研究所Dr. Mi Hae Jeon采集水样，做CDOM和FDOM预处理分析（Dr. Mi Hae Jeon提供）

图4 极地中心科考队员开展南大洋微微型浮游生物丰度分析（罗光富提供）

图5 潜标系统搭载的时间序列沉积物捕获器（赵军提供）

图6 潜标系统搭载的海流计（谢晓辉提供）

图7 科考队员正在CTD间做潜标布放前准备工作（谢晓辉提供）

图8 首席科学家陈建芳研究员（中间）指导潜标布放工作（欧阳张弦提供）

来源：中国极地研究中心（中国极地研究所）