冰冻星球:超乎想象的奇妙世界(修订版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-01 05:23:16

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作者:(英)阿拉斯泰尔·福瑟吉尔(Alastair Fothergill)(英)瓦内莎·波洛维兹(Vanessa Berlowitz)

出版社:人民邮电出版社

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冰冻星球:超乎想象的奇妙世界(修订版)

冰冻星球:超乎想象的奇妙世界(修订版)试读:

序言

——大卫·阿滕伯勒(David Attenborough)

格陵兰,塞尔米利克峡湾中,被深夜余光照亮的冰山。

谨以此书向纪录片《冰冻星球》的全体制作人员致敬,感谢你们的付出!

冰岛最大的冰川湖——杰古沙龙湖上的夕阳。满眼都是布瑞达麦库冰川造成的冰山。冰川流入湖中,成为湖水的来源。

南乔治亚岛,圣安德鲁斯湾夏日的动物聚集。南极的象海豹和幼仔要与王企鹅和小企鹅分享海滩。

地球围绕地轴转动,地轴的两端便是被冰雪覆盖的两极地区,是地球上最不适宜生存的地方。然而,各种动物,包括北极的陆地哺乳动物、南极的鸟类以及两极均有的海洋哺乳动物,历经数千年的奇妙演化,竟得以幸存。能经受得起如此考验的物种并不多,所以它们鲜有竞争者。但也正因如此,它们可以繁衍至惊人的数量。生命是如此矛盾,在最艰难的生存环境中,竟能绽放出最绚烂的花朵。

北极北部被冰冻的海洋所覆盖。数百年来,少数极其坚韧的人类在那里进行冰上探险,靠捕猎生存。而北极南部则相对温暖,对于生活在南部的人们来说,北极冰原曾一直是地球上最难涉足的领域,而现在已不再如此。挪威的朗伊尔城是斯瓦尔巴群岛中的一个小镇,位于北极以南1 125千米。每年,俄罗斯人都会在距北极仅115千米处建造一个冰上营地。要去北极,你可从小镇飞至营地,之后,某些健壮的旅行者会徒步前往,但大部分人会乘坐直升机——像我一样。

从北极归来的第二天,我回到俄罗斯营地,发现我的帐篷和飞机跑道之间的冰面上有一条几厘米宽的裂缝。那条跑道是一条没有碎冰、水平延伸的冰道。管理营地的俄罗斯人对此不以为然,他们对裂缝已习以为常了。而那条裂缝却在持续扩大,在我离开两天后,它变成了28米宽。营地必须马上撤离。

毫无疑问,北极地区正在变暖。在不久的将来,每逢夏日,覆盖北极的海冰可能完全消融。届时,船只可以穿越太平洋,沿北美洲和欧亚大陆的北海岸,直接驶入大西洋。

地球南端则是另一番景象。南极并非被海洋覆盖,而是位于一片广阔的大陆中央。这片大陆远离人际喧嚣,直到两百多年前,人类才首次发现了它的海岸。

回到遮蔽处。早春,俄罗斯在北极圈内的地区,弗兰格尔岛东岸,在结束狩猎后,一只北极熊带着刚满周岁的幼仔回到遮风挡雪的家中。

从那时起,人们便一心想征服南极。就当时而言,这恐怕是人类最具野心和勇气的壮举。而为了争当第一个吃螃蟹的人,人们不惜一切代价。

这已成为往事。如今可乘飞机前往南极,那里矗立着一座宏大的建筑,处于架空状态,使得雪可以在其周围不断积累。它的内部不受极寒的侵扰,科学家们常年在里面开展科研工作,探索遥远的星球及星系,探究地球上的各种现象,而这些实验只有在南极的环境下才能进行。

这里的气候也在不断变化。建筑下面的冰层厚达5千米,在未来的几百年内恐怕也不会消融。然而在南极大陆周围,那一圈犹如巨型白色裙摆的海冰,其边缘正在瓦解。于是,到了夏季,原本看似耸立于内陆的山峦受无冰水域的阻隔,变为与大陆分离的岛屿。

南北极的这些变化对极地生物产生了根本性的影响。那些为适应极冷环境而进化出的特性,在变暖的夏季里却成为束缚。原本在地球上更温和的环境中生存的物种正在向两极迁移,并逐渐取代那些原本独享极地的生物。尽管如此,对于人类而言,在极地工作依然极其困难:手如果接触到金属,皮肤会被粘掉;暴风雪能将旅行者禁锢在帐篷中数日之久;你脚下的海冰则有可能裂开,让你陷入绝地,孤立无援。

而对于极地神奇之处的记录也变得史无前例地重要和珍贵。为了拍摄野生生物,尤其是在冬季,摄制组要在地球上最为艰苦的环境中工作。在为纪录片《冰冻星球》工作的3年中,他们拍摄的照片所捕捉到的行为和现象,之前从未有过任何的胶片或数字影像记录。随着时间的推移,这些照片将变得愈发珍贵。因为这些宛如仙境的美景已存在了成千上万年,但在人类到达之后的一百年内,却可能会变得面目全非。这大概是我们最后的机会,来记录下这令人窒息的美景最灿烂的一面。

大卫·阿滕伯勒摆出海豹的造型。他正在观察北极熊的主要猎物——环纹海豹和它的幼子,纪录片《冰冻星球》的摄影师也拍下了大卫。

学习辨认海豹。一头南极积冰中的小虎鲸(幼年时皮肤呈铁锈色)跟着母亲学习如何分辨食蟹海豹(左边)和更可口的威德尔海豹(右边)。

南极堪德马斯岛附近的冰山。水注入冰山的裂缝中并迅速冻结,还来不及形成气泡,就形成了蓝色冰带。光线射入时,红光被吸收而蓝光被反射出来(白色的冰吸收所有颜色的光)。第1章世界的尽头:地球两极

蓝色冰山,格陵兰。

加拿大高纬度北极地区,夏末时分,典型的海冰景色。冬季里,在冰冻大洋上堆积的白雪融化成蓝色的淡水池。这些深色区域会吸收更多的太阳能,从而加速融化。世界的尽头

从太空欣赏南极日出。太阳将在天空悬挂6个月,按逆时针方向沿着地平线移动。南极洲是地球上海拔最高的大陆,而在南极点,即便是在24小时日晒的盛夏,气温也很少超过零下30摄氏度。

站在北极点,不禁胆寒。你的脚下看似是被冰雪覆盖的陆地,实则不然,那其实是海冰,而其下的北冰洋离你只有两三米。现在这片大洋的深度是4 000多米。冰面不停漂移,在风和洋流的推动下,一天里能移动40千米,所以无法在冰面上给北极点设置固定地标。利用便携式GPS锁定北纬90度是一种定位方式。但如果想看到固定的地标,就必须潜到海床。2007年,俄罗斯人在那里插上了他们钛制防锈的国旗。地球绕着一条连接南北极的轴线转动,所以在某种意义上,如果你站在北纬90度也就是北极点上,你就真的是站在全世界最静止的地方了(当然,还有南极)。冰冻极地之谜

在北极地区,自秋分日起,太阳一旦落下,就是整整6个月。失去了太阳的能量,北极地区温度骤降。到了来年3月20日或21日,也就是春分日,太阳再度升起,并将一直悬挂于天空之中,直到下一个秋分日。这是一个长达6个月的白天。在这6个月里,北极的日照时间是赤道的两倍之多,但北极却不是世界上最炎热的地区,为什么呢?现在我们将揭开极地被冰封的真正原因。

阳光照射到极地时,呈一定的倾斜角,所以几乎不带暖意。地球上唯一受到太阳直射的地区就是南北回归线以内的地区。倾斜角的存在意味着在到达北极前,光线需要穿透更多的大气层,而这将进一步削弱光线。太阳挂于地平线上方,所以在极地不可能有日正当空的温暖体验。穿越大气层而来的极少量的阳光还会被海洋上终年覆盖的冰层反射到天空中。而在地球上的其他地区,被反射的太阳能则少得多,并且相当大的一部分太阳能会被空气中的水蒸气所吸收。相对而言,极地的空气出奇地干燥,这也会降低温度。起伏的冰毯

当你从北极点踏出一步,不管是朝哪个方向,这一步都是向南的,没有东西之分。在北极点和距其最近的陆地——格陵兰的最北端——之间,有一片长725千米的海冰,极地爱好者将其称为“积冰”。你一踏上冰面,就能明白此名从何而来。浮冰不曾静止过,破裂,再相互重叠,形成一种动态而起伏的景观。当积冰与积冰相撞,会产生冰脊;有些冰脊有3层楼那么高,冰面下部分的高度会达到冰面上部分的4倍。在冰冻的北冰洋上,冰脊有时会延绵数千米。冰的这种奇特结构通常说明这片冰的形成历时多年,夏季不曾融化,冬季继续累积。年复一年,越来越厚,直到某些地方达到8米之厚。

大约1/4的积冰是每年新冻结而成的。在秋季,海面开始冻结,最快时会以60平方千米每分钟的速度扩散。面积达到峰值时,海冰面积达到1 400万平方千米,覆盖了将近85%的北冰洋。冰面上的生命

一只北极熊在积冰上漫步,显示出它那适合在冰海上漫步的完美身形。它用白色皮毛来伪装自己,用长鼻子来追踪海豹,用尖牙来撕裂食物,还能爆发出高达56千米每小时的奔跑速度,这些都证明,迫于冰面环境和捕食海豹的需要,北极熊是由棕熊进化而来的。

北极熊十分善于在这险象丛生的冰面上探路。它那巨硕而宽大的熊掌可以有效地分散自身的重量,普通人的重量都能使冰面破裂,这头重362千克的熊却能行走自如。在易碎的冰面上,北极熊会将四肢伸展开行走,甚至会将腹部贴在冰面上爬行,用爪子匍匐前进。尽管多数时间,它和陆地上的熊类一样,是在走,但若冰面坍塌,它也能轻松地游走,这展现了它海洋生物的特性,一如它的学名Ursus maritimus(拉丁语,直译为“海中熊”)。

北极熊确实算是一种海洋哺乳动物,因为其生存完全依赖于海洋。在一只北极熊的一生中,其足迹会遍布北冰洋的绝大部分地区,广达259 000平方千米。

强劲的潮汐造成的海冰裂缝。北冰洋潮汐在海冰的破裂和再分布中,扮演了主要角色。

晚春时分,形成于积冰中的水路,位于斯瓦尔巴群岛的弗格尔峡湾。这种水路可延伸数百千米,宽度为几米到几百米不等。这对于当地人及在积冰中游动的鲸鱼来说,是一条生命线。

北极熊妈妈在它的两只小熊仔轮流吃奶时保护它们。熊仔每天要进食6~7次,每次15分钟左右,这种饮食习惯要持续数月。这个时候(它们刚离开洞穴1周左右),若有雄性北极熊经过,对熊仔来说是很危险的。

北极熊。北极熊确实算是海洋哺乳动物,它以其他海洋哺乳动物为食。它能不停歇地涉水超过150千米,曾有人看到北极熊在冰面或陆地附近游了数千米。

北极熊到处流浪的天性让人难以估计它们的数量,据说是20 000~25 000只。多数熊在薄而易破裂的海冰附近活动,并把浮冰用作捉捕海豹的工具。

只有少数迷路的熊会出没在北纬82度以北的地区,那里冰层很厚,海豹的数量也很少。但在2006年,在离北极点仅1.6千米的地方,出现了一只熊,这是记录在案的发现北极熊的最北端。北极熊向南的移动范围则受到海冰的限制,原因在于冰冻的海洋才是北极熊最得心应手的活动区域。它只有在海冰融化时,或者对于一只雌熊来说,在寻找白雪之下的安全洞穴时,才会踏上陆地。地球最冷之地

北冰洋是世界五大洋中最小的一个,并被广袤的陆地包围,其中包括亚洲、欧洲和北美洲这3个大陆的北端、格陵兰岛(地球上最大的岛屿)以及多个群岛。总体来说,由于毗邻海洋,这些北极圈内陆地的气候并不那么极端,因为海洋的温度不会降到零下2摄氏度以下。

在冬季,这片相对温暖的水域虽然被极地冰所覆盖,却能保证北极点不会成为北极最冷的地方。而最冷的纪录诞生于一个位于西伯利亚名叫奥依米亚康的小镇,温度为破纪录的零下71.2摄氏度。当冷空气“湖”在北极陆地内部地区集结形成时,就会出现如此低的温度。

当冷而密的空气沉降,而不与上层的暖空气混合时,就会出现这种“逆温现象”,同时会伴有许多怪异的现象。上层的暖空气可将声波反射,声音便可传播得更远,因而在非常遥远的距离外也能听到人的声音。光线发生弯折,以至于地平线之下的景象会出现在天空中。这种现象又被称为海市蜃楼,是一种假象,能让你看到已经落下的太阳或月亮,只不过有些变形。格陵兰最大的冰盖

当你从飞机上鸟瞰格陵兰时,只能看到些许绿意。事实上,10世纪挪威的流亡海盗“红魔艾瑞克”(Eric the Red)故意如此命名,以吸引冰岛人前来定居。轻信艾瑞克说辞的人都震惊地发现,格陵兰81%的土地都被冰雪所覆盖,这一面积是英国的7倍。这也是北半球最大的冰体,储藏着地球上8%的淡水,更是北极中唯一真正的冰盖。在冰期,巨型冰盖包裹着北半球的大部分陆地和大陆架,格陵兰冰盖便是当时冰川的遗迹。

经过数千年,层层冬雪形成了格陵兰冰盖。最厚的地方有3千米,而它底部的冰雪已是25万年高龄。今日,冰盖已不再紧挨着海岸。在上个冰期结束9 000年后,沿海的陆地终见天日,形成狭窄的裸露地带,把冰川围在其中。

从飞机上鸟瞰,冰盖平滑而无瑕,但若靠近一些,你就能感受到它的活力。在夏日,冰盖表面流动着蓝绿色的融水,在一片河道里流淌。有些地方,融水汇聚成天青色的湖泊,宽达数千米,可谓是荒芜冰原上昙花一现的绿洲。冰上奇观

在冰面上,融水奔流不息,响声震耳欲聋。涓涓细流汇成大股水流,再投入奔腾怒吼着的河流的怀抱,最终在冰雪中切割出深谷。流水需要上百万年才能在岩石中侵蚀出深谷,而在冰雪中,只需要几个星期。尽管这些河道还不到30米宽,但在夏季流过每条河道的水量比泰晤士河的还多。在河岸上必须非常小心,因为很多大河道的终点都是冰川锅穴,即能吞噬整条河流的竖井。融水径直坠落3千米,直至冰盖底部。这是地球上最为壮观的景象之一,每秒钟近500升的水消失于深渊中。

格陵兰冰盖。这是北半球最大的淡水冰冻体,面积几乎是美国得克萨斯州的2.5倍,最厚的地方有3千米。在夏日,蓝绿色的融水流经错综复杂的水路。被风吹来的烟灰和生物覆盖在冰面上,这些深色物质能吸收太阳能,从而加快融化速度。

在这长达数月的夏日融化季中,4  130亿吨水从冰盖上流入竖井,顺着隐藏于冰雪里的排水系统流失殆尽。

渐渐远离冰盖中心的冰面开始出现越来越多的起伏与裂缝,这证明整个冰盖正在移动,在其自身重量的作用下,顺势向低处流动,每年移动200米。在冰层和其下的岩石之间,表层流下来的融水起到了润滑剂的作用。在东面和南面,冰体被高耸的山脉挡住,因此它只能向西面移动,在那里,大片的冰川落入海中。格陵兰冰山制造工厂

春季是格陵兰崩冰多发的季节。当峡湾中的海冰开始融化,冰川也分崩离析。有些冰山犹如童话中的城堡,高矮参差不齐;而有些则如同冰盖诞下的卵,光滑无比。

正所谓冰山一角,你看到的不过是冰山的1/10,其余部分则藏在海面下。但实际上,可见的部分能达到1/7,因为冰川冰比普通冰含有更多的气泡,更易让冰山浮起。在雪被压缩成冰时,这些气泡被困在其中,这也是冰山呈白色的原因。气泡量相对很少的融水冻结后,形成冰山中的蓝色冰带,因为这种冰只能反射蓝色光的波段。

格陵兰冰川产生的冰山常常被洋流带向南部,有些甚至能在消融前漂流至北纬40度的地方。在1912年,正是这些冰山中的一座制造了泰坦尼克号的悲剧:不到3小时它便沉没了,1 513名乘客丧生。每年,格陵兰冰川制造出成千上万座冰山,即超过3 500亿吨冰。这些冰给海洋带来营养物质,让浮游生物大量繁衍,而浮游生物则是富饶海洋生命的食物源。从格陵兰直接流入大洋的以及因冰山融化而融入海洋的冰冷淡水是全球洋流循环的重要部分,并不仅仅影响着极地的气候。

西格陵兰,迪斯科湾,冰川细节。冰川的延伸与变形带来了冰隙,古老的蓝冰(因压力而呈蓝色)由于冰隙而暴露出来。

格陵兰北部,洪堡冰川发生爆炸性崩解活动的余波。大冰山已漂远,离冰川边缘数千米。而在中部,小型碎冰——又被称为“残碎冰山”——还未扩散开。崩裂中的洪堡冰川的冰裂线长110千米,它是北半球最宽广的冰川。大融化

虽然北冰洋的中心终年被冰雪封锁,相对缺乏生机,但到了夏日,环绕在其周围的浅海成为世界上最富饶的海域之一。这种转变源自5条流入北冰洋的大河——俄罗斯的勒拿河、鄂毕河和叶尼塞河,以及北美洲的马更些河和育空河。这些河每年有一半的时间是冻结的,而冰瀑则起到了大型水坝的作用。在春季,上游区域的冰体融化,造成冰面下的水压越来越大。冰坝终于支撑不住,河水奔腾不止。只需几分钟,河流便化身成一条冰雪传送带,推挤着河岸,树木犹如火柴般被冲断。但冰雪移动的速度却跟不上湍急融水流向下游的速度。短短30分钟内,加拿大马更些河的水面就可上升12米。每年,洪水和冰雪给北美造成价值1.6亿美元的损失。而随着这些壮观的河流最终汇入北冰洋,也向其中注入超过5 000立方千米富含营养的淡水。这相当于地球上10%的淡水流失量;这一现象给予了北冰洋养分并降低了其盐度。

每一年,俄罗斯的勒拿河都将1 100万吨的淤泥倾倒入海,数量令人瞠目,从而产生一条深色水流带,自入海口延伸100千米。沿着海岸,这些淤泥形成大型三角洲,成为野禽和滨鸟的安居之所。北冰洋通过挪威洋流和大西洋混合,通过白令海峡与太平洋相通。那冰冷而富含养料的海水造就了海洋生命的繁荣。阿留申欣欣向荣

阿留申群岛是一群自阿拉斯加延伸出来的、呈锯齿状分布的岛屿,将白令海与太平洋分隔开。每年夏季,猛烈的风暴加上岛屿间强有力的洋流,将太平洋深处的海水卷起。长时间的日照让浮游生物生机勃勃,这又促使北极磷虾数量激增。尽管单只磷虾长不足2厘米,但这些类虾生物却能把海洋染红,吸引来的海鸟数量超过1 800万只,这也是地球上最大的生物聚集现象。

壮观的阿留申汇集。每年夏季,1 800万只海鸟——地球上最大的生物聚集群——来到阿留申群岛旁的白令海,捕食富饶的磷虾。其他迁徙而来的动物,比如从夏威夷远道而来的座头鲸,也加入了海鸟的队伍,享受这场盛宴。

数百万只短尾海鸥从它们在澳大利亚和新西兰的繁殖地出发,开始一段非凡的旅程,时长6周,距离跨越15 000千米,恰好与磷虾出现的时机一致。鸟群非常密集,遮蔽了天空。在协作式的进攻中,海鸥可随磷虾潜至深达50米的地方。鲱鱼和鲭鱼也会加入海鸥的行列,而反过来它们又成为海狮和软毛海豹(即海狗)的食物。

这场盛宴的晚客——食量最大的座头鲸,从夏威夷远道而来。它们总是“一口吞”,喜欢密集的鱼群,因为这样可减少消耗在觅食上的能量。一天内,一头普通大小的座头鲸能吃下1吨的浮游植物、磷虾和鱼群。它们在海鸥群中觅食,来回摆动着身躯以吞下大量的海水,再从中滤出食物。而海鸥若没能避开鲸鱼的大口,就在劫难逃了。繁花似锦的冻原

在北极冰盖以南,首先映入眼帘的就是冻原——一片广袤荒芜的地带,这里寒风凛冽,地表平坦而多石。在以前的冰期中,大部分冻原地带被冰雪所覆盖。在岩石上,偶尔会出现橙色、绿色或灰色的地衣。它们介于真菌和海藻之间,集两者的优点于一身,能忍受极度干旱、寒冷多风的环境。它们是如此坚韧,以至于能以冷冻干燥的状态存活在接近绝对零度——零下273摄氏度的环境里。因冰雪消融而露出的地面首先被地衣占领。实际上,可通过追踪地衣来确定冰雪消融的年代,因为地衣以恒定的速率生长,某些样本至少有9 000年高龄。

再往南走,冻原上出现各种植物。在一些地方,石南、蔓越橘(即小红莓)和蓝莓,以及低矮灌木,比如柳木,占主导地位。不过大部分地方还是莎草草地,以羊胡子草为主要品种。在春季,草顶端长着白色的绒毛种子球。羊胡子草成簇生长之处就形成了草丛冻原。多石的地区既不太干燥也不太潮湿,被称为湿地冻原,这里野花繁盛。在格陵兰北部,距北极点仅970千米的地方,人类已辨识出超过76种不同的开花植物。

在高纬度北极冻原上,被霜冻覆盖的熊果和地衣。

夏日的西伯利亚冻原,泰梅尔半岛,俄罗斯。冻原横跨欧洲、亚洲和北美的高纬度地区,形成一条无树木带,就位于极地冰盖南部。它覆盖了地球20%的表面积。在西伯利亚,冬日漫长,气温能降到零下40摄氏度,永久冻土(在地表下一直呈冻结状的泥土)能延伸至地下600米处。

在夏季,部分冰雪融化,出现小池塘——一种冰融喀斯特地貌,同时形成沼泽地。四季的动物

在夏季,冻原满是野生动物,而它们大部分都是沿着古老的迁徙之路来到北极北部的。每年,48种陆地哺乳动物,小到田鼠,大到麝牛,长途跋涉而来。150种迁徙鸟类也加入这一队伍。鸟类来到冻原觅食繁衍,当第一缕秋意来袭时,它们便会飞回南部。少数栖息在北极的鸟类,比如雪鸮、雷鸟、柳雷鸟、朱顶雀、大乌鸦和海东青(世上最大、最北的隼类),全副武装,不畏北极圈的冬季,因为它们有浓密的羽毛,雪鸮和雷鸟的羽毛甚至从头裹到脚。

所有在北极过冬的动物都长有光滑而防风的外层羽毛及保暖的内层绒毛。实际上,在所有已知材料中,保暖效果最好的便是普通绒鸭的绒毛。这些鸟类也会采用其他保暖技巧,比如挖雪洞,单腿站立以避免热量流失,或一动不动地站着,即便腿脚冰冷也不在意,只要身体保持温暖。

温度开始下降时,大型哺乳动物向南部进发。50万头北美驯鹿前往南部的森林过冬。但对于小型哺乳动物,迁徙并不可行。环颈旅鼠的活动范围北至埃尔斯米尔岛最北端,旅鼠要在那里度过整个冬季。在所有陆地哺乳动物中,它们所经受的冬季最漫长。短腿、短尾以及小而隐蔽的耳朵,旅鼠体形的圆滚程度达到了哺乳动物的极致(球形最适合于保暖)。它们的脚底有长而硬的皮毛,体表用于过冬的“大衣”在同样大小的啮齿类动物中是最厚的,这些都起到了保温效果。随着日照时间越来越短,旅鼠的皮毛变为白色,这让它们成为世上唯一会变色的啮齿类动物。

与赤狐相比,北极狐的耳朵小、鼻子短、足底有毛,还有白色的皮毛,这在所有人类研究过的陆地哺乳动物中,保暖效果是最好的。类似的,北极狼与普通灰狼相比,有着更粗短的腿、圆滚的耳朵、短小的鼻子,以及一身白毛。像海东青和雪鸮这样的猎食者,周身雪白,可以防止被猎物发现;而柳雷鸟变成白色则是为了躲避捕食者。那么为何大乌鸦却是黑色的呢?也许是因为它体形较大、进攻性强,不会成为隼类或鸮类的食物,同时,它是机会主义者,不需要悄悄地接近猎物。

北极圈的幸存者。北极狐好奇心盛、适应能力强,这让它成为少数能在极北之地过冬的哺乳动物之一。它的皮毛能在零下40摄氏度甚至更冷的环境下起到隔热作用。

冻原上的伪装大师。秋末,光照程度和体内激素水平的变化促使柳雷鸟换毛——从斑纹状棕色变为雪白色,只有尾巴还是黑的。世界上最壮观的森林

在冻原上的某处,矮小而稀疏的针叶林出现了。它们似乎是沿着一条线生长,这条线的一边是冻原,另一边是树林;从这条线越往南,树木就越高大、越茂密。从这条林木生长线开始,生长季开始足够长。越往南,生长季就越长,这会让你觉得这条线应在东西方向上,沿着同纬度延伸。而实际上,土壤的质量、冻土层的厚度以及海洋和山脉对温度的影响都会让林木生长线弯曲。

站在齐腰高的树林中,你会发现这里便是地球上最壮观森林的起始点。在夏季,冰雪融化后,从太空都能看到泰加林(在北美又被称为北方针叶林),呈带状环绕在地球北极周围,只有大洋将其从中断开。想领略泰加林的广袤,最好的方式就是从符拉迪沃斯托克(海参崴)飞到俄罗斯西部的莫斯科。在这长达10小时、跨越5个时区的航行中,你会看到一望无际的泰加林,壮阔无比。

泰加林囊括了世界上超过1/3的树木——比所有热带雨林加起来还多。考虑到其面积之大,你可能会认为这里动植物种类繁多,但绝大多数地方只有一两种树木生长。动物也相对稀缺,一是因为针叶植物难以消化,二是因为树叶脱落后会使土壤呈酸性,小型无脊椎动物在酸性土壤中难以生存。

不过,还是有不少“常住居民”,即那些以针叶为食的动物,如松鸡、豪猪和麋,但它们分布稀少。阿拉斯加和西伯利亚之间的白令陆桥曾将亚洲和北美洲相连,同样的动物占据了北极陆地,所以动物组合的变化出奇地少。同时,不管在泰加林中的何处,生存挑战都很相似,所以对于动物来说,也就没有什么进化压力。

在夏日,虫儿们在湖畔孵化出来,蜂拥而至的大批迁徙者赶来,享受这昆虫盛宴。灌木丛中也长出了繁茂的莓类,尤其是在加拿大北部的森林里。但到了秋季,昆虫死去,莓类和种子作物也枯萎了。冬雪降临后,泰加林回归为那片寂静而神奇的领域,只有少数生命力顽强的“居民”存活于此。

冬季的泰加林,芬兰。泰加林是地球上最壮观的森林,囊括了世界上超过1/3的树木。但森林的大部分地方只有一两种树木,一般是针叶植物。生命罕见,因为针叶植物难以消化。北极的疆界

林木生长线——树木能生长的最北之处。这稀疏的树木标志着,在这里太阳露出地表的时间刚刚够植物维持生长。

向南行进,深入泰加林后,根据某些地域的定义,我们就要离开北极了。但根据另一些地域的定义,我们其实已经离开了。那么北极的疆界到底在哪里呢?一些人认为是由纬度决定的:北极即北极圈——北半球出现极夜和极昼现象的最南端,北纬66度34分——内出现的领域,但这没有任何生物学上的意义。有些人认为,林木生长线是很好的分界线,但泰加林的环境实际上很像北极。最后,一些生物学家以10度等温线——这里最温暖月份的平均气温低于10摄氏度——来界定。这一界限与北部的林木生长线出奇地一致。

麝牛,弗兰格尔岛。它们有厚实的外层皮毛和毛茸茸的下层绒毛,能抵御北极地区 的严寒。冻结的南冰洋

在威德尔海的阿德默勒尔蒂海峡的水道中,食蟹海豹露出水面呼吸。食蟹海豹是最具群居性的南极海豹,通常几百只一起游动,上浮呼吸和下潜几乎都同步。它们全年活动在南极积冰水域,在冬季和春季,依靠冰面宽阔的水路浮出水面呼吸。据估计,它们的数量为700万到7 500万只。

自南极东部的海岸崩离的海冰。这种海冰宽可能会超过10千米,在这里航行变得异常危险。

在南冰洋上有那么一处,你经过此处后,就能感觉到自己进入了南极。风变得更凛冽,海变得更凶猛,并且你会明显地感到更冷了。这说明你刚刚经过了极锋,一片在南纬50度到60度间的海域。在这里,从南极向北流动的冰冷上层海水与从热带向南流动的温暖下层海水相遇,前者随之下沉。强劲水流若将船只推向东面,说明你遭遇了强大的南极绕极流。南极绕极流形成于3 400万年前,那时,南极大陆刚刚与南美洲分离,被大洋环绕。这个洋流把新形成的大陆与全球其他大洋的暖流隔离,人们甚至认为是它促进了南极冰盖的形成。

今天,这个洋流是地球上最大的洋流,它所搬运的水量是世界上所有河流流量总和的135倍。它在地球上最猛烈的风的作用下,自西向东流动,水手们还给南半球的纬度起了名字——“咆哮的40度”和“狂怒的50度”。这狂风席卷着大陆,不因任何陆地停下脚步,更将海水卷起,形成汹涌的浪涛。

尽管南冰洋对水手来说是巨大的挑战,但它对地球至关重要。根据不同的北边界划分方式,它覆盖地表的比例从10%到20%不等。南极绕极流环绕地球一周,将所有大洋的南端相连通,也相当于连通了北冰洋。这就让北部的温暖海水和南部的冰冷海水间形成交换,将前者变冷、后者变暖,维持了地球的气候条件。

再往南行进,便进入了积冰区域。在这里,从钢琴大小的碎冰到超过10千米长的巨型浮冰,成块的海冰不断地移动着。对于海冰来说,金属打造的船只如同锡箔般易碎。在冬季,南冰洋的大部分海域是不可渡过的,因为一半以上的海面都冻结了,形成广达1 900万平方千米的海冰,这一面积比北冰洋的要大很多。海冰自海岸向外延伸了超过2 000千米,这让南极大陆的面积加倍。

在春季,近2/3的冰封海面消融,消融了的海冰的面积相当于美国的2倍。南极洲的野生动物大多数都在冬季逃离北部,在无冰水域觅食;现在它们都回到南极捕食和繁衍,海洋也随之朝气蓬勃。巨型猎手和微型猎物

大部分人会认为富饶的海洋里鱼的种类也很繁多,但南冰洋是个例外。世界上约有20 000种鱼类,只有120种出现在极锋以南。温度低并非问题所在,因为北极就充斥着大量的鲱鱼、多春鱼和玉筋鱼鱼群,更有可能的原因是南极周围的大陆架比北极的要深很多,只有很少的浅海床可供鱼类产卵。

在南极出现的鱼类中,85%都是南极特有的,深海把它们与其他大洋隔离开。它们对在世界上最冷的海洋中的生活非常适应。多数鱼类体内都有防冻成分,帮助它们在接近零摄氏度的海洋中存活。15种冰鱼在冰冷环境中的新陈代谢非常缓慢,以至于血液中仅有1%的血红素(大多数动物用血红素来向身体各处运输氧气),因而血液呈现幽灵般的白色。它们所需的那一点氧气则来自汹涌冰冷而富含氧气的南冰洋海水,由血浆来运输。

不管是作为猎物还是捕食者,在南冰洋的食物链中,鱼类扮演的角色并不那么重要。数量庞大的乌贼和磷虾是主要的猎物,而鸟类和哺乳动物则是主要的捕食者,这大概是因为后者是恒温的,更善于储存能量,并且能够跨越长距离去寻找食物,这点在食物零星分布且不可预测的海洋中极为关键。

与北极一样,南极夏日带来浮游生物的繁盛,再反过来促使南极磷虾数量激增。尽管人们认为磷虾的总量比任何其他物种都要大,但磷虾群总是庞大而分散,以之为食的哺乳动物和海鸟必须在这个相对贫瘠的海里大范围地搜寻,才能偶尔撞上大运。须鲸有发梳般的滤网,如蓝鲸、长须鲸、小须鲸、大须鲸、座头鲸和南露脊鲸,能滤出水中的磷虾。它们都在春季来到这里觅食。

几种带牙的鲸鱼,如抹香鲸和虎鲸,也会出现在南极。抹香鲸很少见,来这里是为了深海乌贼。而虎鲸则到处都是,它是唯一一种以哺乳动物为食的鲸鱼。

罗斯海中,一头小须鲸正从积冰间的小洞里探出头来。小须鲸是南冰洋中最常见的须鲸,它在极地积冰周边捕食。

贝琳达山的火山灰覆盖了布满颊带企鹅的冰山,此火山2001年开始喷发。在南乔治亚群岛以南坐落着南桑威奇群岛,其中的蒙塔古岛因火山而扩大。极度陡峭的冰面和岩石峭壁让颊带企鹅无法在此产蛋。无冰岛

1775年,库克船长(Captain Cook)发现了南乔治亚岛的亚南极岛,但这让他十分失望。他刚看到海岸时,以为自己到达了未知之地,即不为人知的大陆(南极洲),要知道这可是早期极地探索者梦

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