秋季南大洋黑夜渐长，光照减少，同时由于海冰生成、阳光透过率减弱恒正网，南大洋进入“黑暗季节”。来自中国、美国、英国等9个国家的科学家们在罗斯海围绕“黑暗季节”中生态系统过程等方面的问题进行现场观测和实验。其中，海水，作为最常见的元素，成为作业频率最高的项目。
南极罗斯海联合航次大洋作业的第一站，位于罗斯海陆坡以外的深水区，也是西侧底层水的外流区附近。随着采水设备下放，张召儒发现海水的物理性质发生了变化。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次首席科学家助理 张召儒：在这个站，可以看到一个非常明显的水团的信号，就是南极底层水，在2500米、2600米处，距离海底大概一两百米的地方，开始出现了一个温度的拐点，说明了它是一个冷水团。海洋当中冷水的含量越多，越有利于海洋从大气当中去吸收热量，发挥海洋对于气候的调节功能。
而海水告诉科学家们的不仅仅是温度和盐度这样的物理变化。过滤，是最常见的海水处理方式，队员们根据自己学科的研究方向，采集不同水层的海水，再利用相应的设备，对海水进行初步处理。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 冯媛媛：海水通过不同孔径大小的滤膜恒正网，其中的颗粒物就按照粒级分别被截留下来。再加入丙酮，萃取其中的叶绿素，测不同粒径大小的叶绿素浓度。这是我们海洋学调查研究当中非常重要的生物海洋学的基础的参数。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 季仲强：这边做的颗粒有机碳分析是我工作的一部分，这边还会做一些色素、生物硅测定，它也是跟整个生物泵的过程有关。在秋冬的环境下，想知道浮游植物的组成。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 张武昌：这是做海水当中的浮游生物，单细胞的纤毛虫，是食物链上的一个重要环节。我们这次来就是想发现微型浮游生物浮游纤毛虫的季节变化。
有的队员需要研究海水里面存在的化学物质和微生物，而有的队员则需要过滤后的海水。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 林辉：这个是需要用过滤之后的水，研究溶解态的碳、溶解态的有机物。秋季因为混合层比较深，表层生物的生化反应能够充分带入深海中，我们就可以通过研究生物的这些碳，怎么样通过南极底层水，运送到南大洋的底部。
在实验室，还有一个临时搭建的小帐篷。负责这个项目的张瑞峰说，帐篷中装有空气过滤器，能打造一个洁净的环境，来获得更准确的数据，因为他关心的是海水中的痕量元素。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 张瑞峰：如果能搞清楚铁在南大洋的分布，就可以让我们更容易知道，浮游植物它能生长的潜力是多少，对整个生态系统的食物来源的支撑力有多大。
在南大洋，由于大气运动和水温变化的关系，和夏季相比，秋季海水更冷而且混合更深，这会带来海洋化学和生态环境的一系列变化。貌似普通的海水，会告诉科学家们更多关于南极的秘密。
中国第41次南极考察队南极罗斯海联合航次队员 陈敏：比如说一些化学要素可以反映海水的组成，以及海水运动的一些规律。另外一些化学要素，比如营养盐、有机碳等，可以反映这些海洋生物活动的过程，特别是秋冬季黑暗条件下，生态系统如何变化。最后，另外一些化学要素，它是可以反映海洋环境污染的问题。没有这些海洋化学要素的协作，我们很难去准确揭示生态系统变化的一些规律和机制。
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