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羅斯海

座標：77°25′17″S 176°08′33″W / 77.42139°S 176.14250°W / -77.42139; -176.14250
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羅斯海
羅斯海
羅斯海在南極洲的位置
位置南極洲
座標77°25′17″S 176°08′33″W / 77.42139°S 176.14250°W / -77.42139; -176.14250
類型海
詞源詹姆士·羅斯
主要流出南冰洋
位置
地圖

羅斯海（英語：Ross Sea）[1]是南太平洋深入南極洲的一個大海灣，位於羅斯冰架以北，維多利亞地與瑪麗伯德地之間，西經158°－東經170°之間。它是地球上最南部的海。由詹姆士·羅斯於1841年發現並以羅斯命名。羅斯海的西部有羅斯島和伊里布斯山，東部有羅斯福島和愛德華七世地。它的南部被羅斯冰架覆蓋，最南端離南極約320公里。紐西蘭國家水域和大氣研究所定義羅斯海的邊界和面積為63.7萬平方公里[2]。

繞極深層水是一股比較溫暖，相對而言鹽度比較高和營養豐富的水流，在一些地方它甚至流到大陸棚[3][4]。

面積約96萬平方公里，一般水深500－700公尺，表面水溫-2－0℃；盛行東南風，沿岸流自東向西；全年覆蓋有冰層，多冰山。

羅斯海營養豐富的海水裡有許多浮游生物，因此水域裡有許多動物。在羅斯海的海域裡至少觀察到10個哺乳動物物種、6個鳥類物種和95個魚類物種，此外還有許多非脊椎動物物種。海洋生物學家認為羅斯海擁有高度生物多樣性，是一個重要研究地區。羅斯海受人類的影響也比較少。一些環保組織呼籲把羅斯海定義為世界海洋保護區。紐西蘭把羅斯海作為羅斯屬地的一部分納入它的司法範圍。2016年簽署的一份國際協議把羅斯海定義為海岸公園[5]。

描述

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1841年詹姆士·羅斯帶領的探險發現了羅斯海。羅斯島以及島上的埃里伯斯火山位於羅斯海西部。羅斯福島位於海的東部。羅斯海的南部被羅斯冰架覆蓋[6]。1911年羅阿爾·阿蒙森從位於羅斯冰架上的鯨灣出發去往南極探險。羅斯海西部的麥克默多灣一般是一個夏季不凍港。羅斯海最南端的古爾德海岸里地理南極約320公里。

地質

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大陸棚

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羅斯海的測深圖

羅斯海位於一個深的大陸棚上。一般世界上的大陸棚平均深度為約130公尺[7][8]，羅斯海的大陸棚的平均深度為500公尺[9]。羅斯海的西部比東部淺[9]。羅斯海大陸棚比較深的原因是因為從漸新世至今海面上的冰架不斷擴展和縮小造成的風化和沉積[10]，在南極洲邊緣的其它地方也有同樣的現象[11]。在大陸棚的內部風化作用比較大，而在大陸棚的外部沉積作用比較大，因此內大陸棚比外大陸棚深[10][12]。

顯示海底大盆地和勘鑽地點的羅斯海海底地質圖

20世紀末的地震波研究顯示羅斯海的主要地質現象[13]。羅斯海最深的底層岩石被摺疊成四個向北的主要地塹，大量沉積填入這些地塹。這些地塹包括北盆地、西部的維多利亞地盆地、中央海溝和東部盆地，其中東部盆地的寬度與其它三個的總寬度差不多一樣。維多利亞地盆地和中央海溝之間是克爾曼高地，中央海溝和東部盆地之間是中部高地。大多數這些摺疊和地塹是在白堊紀西蘭大陸微大陸從當時屬於岡瓦納大陸的南極洲中分裂出來的過程中產生的[14]。古近紀和新近紀時期形成的摺疊僅限於維多利亞地盆地和北部盆地[15][16]。

地層學

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基底地塹里沉積的泥土特徵和年齡不明[13]。基底和裡面的沉積大幅度非整合[13][17]。這個大的非整合上方還有一系列自漸新世以來南極冰蓋不斷擴展和收縮在海底形成的冰川海底沉積[10]。

地質勘鑽

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鑽井勘察在羅斯海西端獲得了岩核。最近規模最大的項目是羅伯茲角計劃和南極洲鑽探計劃[18][19][20]。深海鑽探計劃在羅斯海離大陸比較遠的中部和西部做了4個鑽探（鑽孔270-273號）[21]。這些鑽探幫助定義從漸新世以來的大多數冰川地層。跨越整個羅斯海的非整合被看作是一次全球性的氣候事件的跡象，並被看作是漸新世南極洲冰架首次出現的結果[22][23][24]。2018年深海鑽探計劃的後繼項目國際海洋發現項目第374次遠征在羅斯海中部鑽探（第1521到1525號鑽孔）來確定新近紀和第四紀的冰架歷史[25]。

基底

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少數地點的基底岩石和沉積的組成是已知的。深海鑽探計劃第270鑽孔獲得的基底岩石是年齡不明的變質岩[21]，此外在羅斯海東部使用海底拖網也獲得了基底岩石[26]。在這兩處的變質岩都是在白堊紀被變形的糜稜岩，說明當時的羅斯海海底被極度伸張[27][26]。

在瑪麗·伯德地西部的愛德華七世地上暴露的岩石以及福特山脈上的岩石都可能與東羅斯海基底一致[28]。最老的岩石是二疊紀的沉積岩，它們少許變質。泥盆紀的花崗閃長岩侵入這些沉積岩。伯德海岸的白堊紀花崗岩則入侵更老的岩石。玄武岩岩牆群侵入伯德海岸。佛特山脈和福斯迪克山脈散布有新生代噴出岩，在西部的愛德華七世半島上就沒有這樣的岩石了。福斯迪克山脈和亞歷山德拉山脈里發現有變質岩和混合岩[29][30]。這些岩石是在白堊紀變質變形的[31][32]。

維多利亞地和橫貫南極山脈在羅斯海西部暴露的羅斯系統岩石[33][34]可能同時也是海底沉積覆蓋下面的基底岩石。這些岩石是從上前寒武紀到下古生代形成的，在寒武紀隨羅斯造山運動多處變形[34]。部分這些地槽元沉積岩由碳酸鈣，其中往往包括石灰岩。羅斯系統裡的群包括羅伯茲森灣群、普里斯特利群、謝爾頓群、比爾德莫耳群、伯德群、毛德王后群和開特里茲群。羅伯茲森灣群與其它羅斯系統成員非常類似。普里斯特利群的岩石與羅伯茲森灣群的類似，包括深色的板岩、泥質岩、粉砂岩、砂岩和石灰岩。在普里斯特利冰川和坎貝爾冰川附近可以找到這個群的岩石。沿斯凱爾頓冰川下游有約30英里含鈣的斯凱爾頓群雜砂岩和泥質岩。比爾德莫耳冰川下游和沙克爾頓冰川下游是比爾德莫耳群的所在地。尼姆羅德冰川以北有四道摺疊山脈，它們組成伯德群。毛德王后群主要由地動後的花崗岩組成。

橫貫南極山脈把泥盆紀到三疊紀時期的比肯砂岩[35]和侏羅紀的火山岩與羅斯超群分隔開來。在羅斯海西端進行的羅伯茲角計劃獲得的鑽核里也有比肯岩石[36][37][38][39]。

海洋學

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海流

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2011年1月羅斯海水華

羅斯海的海流一般流速非常低，它們主要受冰間湖影響。在一些地方比較溫暖、含鹽度高和營養豐富的環極深水一直延申到羅斯海大陸棚。通過熱交換海水不斷影響冰架。近海面的水為一些動物帶來一個比較溫暖的環境，也促進當地的初級營養生產。受海底地形影響環極深水在一些地方不斷和周期性地上升到大陸棚。羅斯海的海流主要由一股風驅動的環流組成。海流受三道從西南向東北走向的海底山脈強烈影響。大陸棚上海面下的表面環流由兩股反氣旋環流和連結它們的一股中央順氣旋環流組成。由於相關的潮汛影響在春季和冬季環流最強烈。羅斯海一年大多數時間裡被冰覆蓋，中部和南部很少解凍。風影響羅斯海上冰的密度。在羅斯海的西部南半球春季冰一般依然覆蓋，但是由於當地的溫度上升在1月一般全部溶化。這使得羅斯海西部海水強烈分層，水表面出現混合層[40]。南部大洋觀察系統的羅斯海工作組負責協調當地的觀察和數據交流。

生態重要性和保護

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羅斯海是地球上受人類活動影響最少的海之一[41]。因此羅斯海是許多環保組織運動的焦點，他們呼籲把羅斯海改為世界海洋保護區，他們強調保護羅斯海面臨的不斷提高的威脅和破壞。海洋生物學家認為羅斯海擁有極高的生物多樣性，因此人類對羅斯海的科學研究也擁有很長的歷史，有些數據甚至是在150多年前獲得的[42][43]。

生物多樣性

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至少10種哺乳動物、5種鳥類、95種魚和上千種無脊椎動物生活在羅斯海。一些在羅斯海或羅斯海附近築巢的鳥類包括阿德利企鵝、皇帝企鵝、南極鸌、雪鸌和灰賊鷗。羅斯海內的海生哺乳動物包括南極小鬚鯨、虎鯨、韋德爾氏海豹、食蟹海豹和豹海豹。鱗頭犬牙南極魚、側紋南極魚、南極磷蝦和水晶磷蝦也生活在羅斯海冰冷的南極洲海水中[44]。

羅斯海的動物和植物估計與其它南極洲海洋類似。尤其在夏季營養豐富的海水使得浮游生物大量繁殖，為魚、海豹、鯨和海鳥提供食物。

信天翁需要風才能起飛。西風帶不能到達南部冰蓋，因此一般信天翁不會飛到冰蓋上。在沒有風的情況下一隻降落在浮冰上的信天翁會好幾天被困在冰上[45]。

在羅斯海濱海有一些阿德利企鵝和皇帝企鵝的群居地，這些群居地分布在羅斯海海岸各地[6]。

2007年2月22日在羅斯海一隻10公尺長，495公斤重的南極中爪魷被捕獲[46][47][48][49][50]。

捕捉鱗頭犬牙南極魚

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2010年海洋管理協議會允許在羅斯海捕捉鱗頭犬牙南極魚[51]。但是一份南極海洋生物資源養護委員會發表的報告說明自從1996年工業化捕捉犬牙魚開始麥克默多灣里犬牙魚的數量驟減，其它報告也發現虎鯨的數量也隨之下降。該報告建議完全停止在羅斯大陸棚捕魚[52]。2012年10月詹姆士·羅斯的曾曾孫女菲利帕·羅斯表示反對在羅斯海捕魚[53]。

2017年南半球冬季時紐西蘭科學家首次在羅斯海北海底山脈里發現鱗頭犬牙南極魚的繁殖地[54]，說明我們對這種魚的知識多麼少。

海洋保護區

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2016年10月28日在荷巴特南極海洋生物資源養護委員會的年度會議上24個國家以及歐洲聯盟簽署協議把羅斯海定義為海洋公園。這個公園保護超1500萬平方公里海洋，是當時世界上最大的保護區。但是在這個協議中有一項35年的日落條款，因此這個公園不符合國際自然保護聯盟海洋保護區的要求，根據國際自然保護聯盟的要求保護區必須是無限期的[5]。

從2005年南極海洋生物資源養護委員會就已經開始科學分析和計劃南極洲的海洋保護區。2010年它贊同其科學委員會在南極洲建立海洋保護區來保護當地環境的建議。2012年9月在南極海洋生物資源養護委員會的會議上美國外交部發表了一份聲明建議把羅斯海設立為海洋保護區[55]。不同國際和國家非政府組織不斷行動和呼籲加速這個過程[56]。

2013年7月南極海洋生物資源養護委員會在德國不來梅哈芬召開會議時決定是否把羅斯海定義為海洋保護區。俄羅斯投票反對，因此這個決議沒有被通過。俄羅斯的理由是委員會是否有權利設立海洋保護區不明[57]。

2014年10月由於中國和俄羅斯反對這個建議在南極海洋生物資源養護委員會的會議上再次失敗[58]。2015年10月美國、紐西蘭與中國合作提出了一個新的海洋保護區建議，但是這個建議削弱了保護區的保護重點，允許商業捕魚。這個建議再次被俄羅斯阻擋[59]。

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