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文|避寒
编辑|避寒
南极这块净土，藏着一个让人震惊的秘密，1.2亿只企鹅每天产生5000吨粪便，按理说早该臭气熏天，可现实恰恰相反。
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一个女学生的提问，引发了获奖研究
2003年，日本北里大学的研讨会现场。
芬兰奥卢大学教授Meyer-Rochow正在展示南极考察的幻灯片。一张企鹅在巢中孵卵的照片出现在屏幕上，照片里有些放射状的白色和粉红色线条。
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台下一名年轻女子举手提问：’教授，这些线条是什么？企鹅是怎么制造它们的？‘
全场哄笑，女学生脸红了，悄悄坐下。
Meyer-Rochow却没有笑，他盯着那张照片看了很久。
这个看似愚蠢的问题，开启了一项改变科学史的研究。
回到实验室，Meyer-Rochow开始仔细分析那些’线条’，他发现，这些是企鹅粪便喷射后留下的轨迹。
企鹅不是蹲着拉屎的。
它们站起来，移到巢穴边缘，转身，抬起屁股，然后发射。
粪便能飞出30到40厘米远。
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这个发现让Meyer-Rochow兴奋不已，他找来匈牙利洛兰德·埃特沃斯大学的Jozsef Gal教授，两人开始计算企鹅排便时的物理参数。
计算结果震撼了所有人。
企鹅排便时，直肠能产生10-60千帕斯卡的压力。这是什么概念？相当于人类排便压力的三倍，达到汽车轮胎压力的一半。
‘对于一个只有人类体积三分之一的小家伙来说，这个数值非常惊人。‘Meyer-Rochow这样评价。
2005年，这项研究获得了搞笑诺贝尔奖。
笑归笑，科学价值却实打实存在。
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2020年，日本高知大学的科学家重新计算了这个问题。他们发现，如果企鹅站在岩石等高处，粪便的最大飞行距离可达1.34米。
企鹅的排便方式，其实是一套精密的清洁系统。
孵化期间，企鹅绝不离开巢穴，为了保持巢穴清洁，它们进化出了这种’定向爆破’的排便方式。弯腰向下，下半身探出巢穴，抬起尾巴，精准发射。
既保护了卵的安全，又维持了巢穴清洁。
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粪便的颜色也有学问。以鱼类为主食时，粪便呈白色；以磷虾为食时，呈粉红色。这种颜色变化，成了科学家研究南极食物链的重要线索。
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南极的天然洗衣机
如果你以为企鹅的精准排便就够神奇，那南极的清洁系统会让你大开眼界。
南极不是一个安静的地方。
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这里有地球上最疯狂的风暴系统，南极大陆冰盖中心的冷空气，沿着陡坡急速下滑，形成威力巨大的下降风。
平均风速17-18米每秒，最大风速可达50米每秒。
东南极沿岸被称为’风暴海岸’，这个名字一点不夸张。
每天5000吨企鹅粪便遭遇这样的风暴会怎样？
孙立广教授的经历最能说明问题。1998年，他带队到南极寻找企鹅粪土层，想研究企鹅种群的历史变化。
结果让人沮丧。
‘我们看到企鹅们向外强劲地喷射出粉红泛白的粪流，可很快就被雨雪冲刷干净了，根本找不到沉积下来的粪土层。‘孙立广回忆道。
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他在南极待了一个多月，才在个别地方找到企鹅粪。
这说明什么？说明南极的自然清洁系统效率高得惊人。
风暴清扫，雨雪冲刷，低温分解，这套组合拳几乎无懈可击。
企鹅每天产生的5000吨排泄物，在这套系统面前根本不算什么，大部分粪便在产生后的几小时内就被清理干净。
南极的清洁，不是因为企鹅少，而是因为清洁系统太强大。
这里还有一个有趣的细节。南极科考站的人类排泄物处理，远比企鹅粪便麻烦得多。
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根据《南极条约》，科考站必须将所有人类排泄物运走，不能留在南极。人类制造的污染，南极消化不了；企鹅制造的’污染’，南极轻松搞定。
这个对比，值得我们深思。
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中国教授在企鹅粪里找到了气候密码
如果不是孙立广的坚持，我们永远不会知道企鹅粪便里藏着地球气候的秘密。
1998年，孙立广带着10万元科研经费（还没到账，是找学校借的3万元）踏上南极。
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同行的人都觉得他疯了，研究企鹅粪？这能算科研？
孙立广心里清楚，这是一把钥匙。
企鹅在南极生活了几万年，它们的粪便就是一部活生生的气候史，问题是，这部史书怎么读？
孙立广想到了地质学的办法。
他和学生谢周清开始分析粪土沉积物中的标型元素，这些元素的含量变化，直接反映企鹅数量的多少。
曲线出来了。
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波峰时期，企鹅数量多，气候温暖；波谷时期，企鹅数量少，气候寒冷。冰期时，企鹅粪的标型元素几乎为零。
这条曲线，把企鹅种群变化和气候变化完美对接了。
而且在企鹅粪土沉积物里，竟然能找到古埃及文明和中国龙山文化时期的印记。
那时候人类还没踏上南极，可青铜器冶炼活动产生的物质，已经通过大气环流到达南极，并在企鹅粪便中保存下来。
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人类文明对环境的影响，比我们想象的要深远得多。
这个发现让国际学术界震动，《自然》杂志发表了孙立广的论文，这是中国人在南极研究方面的第一篇《自然》论文。
‘企鹅考古法’从此诞生。
孙立广开创了’全新世南极无冰区生态地质学’这个全新研究领域，他的学生们继承了这个方向，在南极研究领域屡出成果。
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谢周清教授后来利用企鹅粪土沉积物研究南大洋环流变化，明确了过去6000年罗斯海改性绕极深层水入侵对海冰和企鹅种群的影响。
一坨企鹅粪，连接了6000年的气候历史。
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企鹅粪便是南极气候的隐形调节器
2025年5月，芬兰赫尔辛基大学发布了一项研究成果。
这项研究彻底改变了我们对企鹅粪便的认知。
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研究人员在阿德利企鹅群落下风处测量发现，企鹅粪便释放的氨气正在影响南极的气候。
氨气与含硫气体反应，生成气溶胶颗粒，这些颗粒为水蒸气提供凝结表面，促进云层形成。
云层形成大气隔热层，帮助降低地表温度。
也就是说，企鹅每天拉的这5000吨屎，不仅没有污染南极，反而在帮助南极降温。
这个发现太颠覆了。
我们一直以为企鹅只是南极生态系统的被动参与者，原来它们是积极的气候调节者。
1.2亿只企鹅就像1.2亿台天然的气候调节器，日夜不停地工作着。
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研究还发现，企鹅粪便中的营养物质为南极植物提供养分，支撑着整个陆地生态系统。那些稀少珍贵的青苔和地衣，很大程度上依赖企鹅粪便提供的氮磷元素。
南极的清洁，不是因为没有污染源，而是因为有一套完美的生态循环系统。
企鹅精准排便，风暴清洁地面，雨雪冲刷残留，粪便分解释放氨气，氨气促进云层形成，云层调节气温——这是一个环环相扣的完美循环。
人类花费巨资建设的污水处理厂，在这套天然系统面前显得笨拙不堪。
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回过头看，那个在研讨会上提问的年轻女学生，无意中触发了一系列重大发现。
从企鹅排便的物理学原理，到南极环境的清洁机制，再到粪便的气候调节功能，每一个环节都在刷新我们的认知。
南极的清洁秘密，其实就在我们眼前。
只是我们习惯了用人类的标准去衡量自然，忽略了生态系统自身的智慧。
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参考资料：
《科学网》2025年5月22日：《企鹅粪便是南极气候’隐形调节器’》
《中国科学院》官网2013年9月：《企鹅粪土揭示生态气候变化史》
《通讯-地球与环境》期刊2025年：芬兰科学家关于企鹅粪便氨气释放影响云层形成的研究论文