去年,隨著北極進(jìn)入一半時(shí)間沒有日光的秋季,在幾個(gè)月內(nèi),各種各樣奇怪的事情都發(fā)生了。
覆蓋北冰洋的海冰冰蓋原本應(yīng)該增長卻消退了,北極點(diǎn)的溫度比通常情況下增高了20℃,徘徊在哈德遜灣海濱的北極熊在等待海水結(jié)冰時(shí)遇到的人比以往都多……
如果去年秋季有些奇怪,那么那里的夏季就更讓科學(xué)家擔(dān)心了。研究人員表示,最早在2030年,北冰洋可能會(huì)在一年中最熱的月份基本失去所有凍冰,這一顛覆性的變化將結(jié)束北極生態(tài)系統(tǒng),擾亂許許多多的北極社區(qū)。
變化還會(huì)超越這一地區(qū)。越來越多的藍(lán)色北冰洋將會(huì)呈現(xiàn)擴(kuò)大變暖的趨勢(shì),甚至擾亂全球天氣模式。“我們不只是在談?wù)摫睒O熊或海豹。”英國倫敦大學(xué)學(xué)院海冰研究專家Julienne Stroeve說,“我們?nèi)际桥c冰有關(guān)系的物種。”
藍(lán)色時(shí)期
在理論上,阻止全球夏季海冰完全消失仍有一線希望。全球氣候模型顯示,如果各國完成新達(dá)成的巴黎氣候協(xié)定中的貢獻(xiàn)要求,將全球溫度升高控制在工業(yè)化前2℃的范圍內(nèi),那么約有300萬平方公里(大約相當(dāng)于最近數(shù)十年來夏季最低覆蓋率的一半)的海冰可以被挽救下來。
但海冰研究人員并不指望這一點(diǎn)。氣候模型一貫低估了過去消失的海冰,讓科學(xué)家擔(dān)心未來幾十年的海冰消退會(huì)超過預(yù)期。
北極的400萬居民,包括40萬原住民在內(nèi),將會(huì)感受到凍冰融化的最直接影響。根據(jù)華盛頓特區(qū)布魯金斯學(xué)會(huì)2013年的一項(xiàng)報(bào)道,由于永久凍冰融化和海岸線崩潰,沒有足夠海冰緩沖猛烈的暴風(fēng)雪,整個(gè)海濱社區(qū),如阿拉斯加的很多社區(qū)將會(huì)被迫遷徙。格陵蘭島的居民將很難在海冰上行走,西伯利亞的馴鹿將難以撫育后代。同時(shí),由于更廣闊的水面提供了更多通往漁業(yè)基地、油氣儲(chǔ)藏點(diǎn)和其他收入來源的通道,新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇也將隨之而來。
實(shí)際上,其影響可達(dá)全球。這是因?yàn)楹1鶗?huì)通過反射陽光讓地球變冷,阻止北冰洋吸收熱量。保持當(dāng)?shù)乜諝夂退疁馗头催^來會(huì)限制格陵蘭冰蓋和凍冰融化。隨著夏季海冰消失,格陵蘭的冰川將會(huì)讓全球海平面變得更高,永久凍冰還會(huì)釋放出其溫室氣體儲(chǔ)存,如甲烷。這都是北極海冰的廣泛影響。
“這正是氣候變化‘尾巴甩動(dòng)’的影響范圍。”馬薩諸塞州憂思科學(xué)家聯(lián)盟氣候科學(xué)主任Brenda Ekwurzel說。但極地生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)迎來最大的打擊。在海洋中,在開闊水域生長的光合作用浮游植物將會(huì)代替冰上生長的藻類。一些模型顯示,北極一個(gè)無冰季的生物產(chǎn)量到2100年將會(huì)增長70%以上,這將會(huì)進(jìn)一步提升北極漁業(yè)收入。很多鯨類已經(jīng)受益于此。
然而,變化的北極也將給那些生命周期與海冰息息相關(guān)的物種帶來挑戰(zhàn),如海象、北極海豹以及北極熊,它們?cè)陉懙厣铣缘臇|西很少。研究表明,如果北極無冰期過長,那么很多物種將會(huì)處于饑餓中。
最后的冰區(qū)
依賴冰的生態(tài)系統(tǒng)可能沿著格陵蘭島和加拿大的崎嶇的北部海岸線存在最長時(shí)間。模型顯示,在北極其他地方凍冰融化之后,那里約50萬平方公里的夏季海冰仍會(huì)存在。風(fēng)場(chǎng)類型導(dǎo)致冰堆積在那里,那里冰的厚度以及高緯度將阻止其完全融化。“西伯利亞海岸線是冰工廠,加拿大北極群島是冰的墓地。”紐約市哥倫比亞大學(xué)拉蒙特—多爾蒂地球觀測(cè)站海洋學(xué)家Robert Newton說。
野生動(dòng)物慈善機(jī)構(gòu)世界自然基金會(huì)(WWF)等團(tuán)體曾提議將這一“最后的冰區(qū)”作為世界遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù),以期使它成為很多北極物種的救生地。但這一最后的冰區(qū)作為北極的“諾亞方舟”也有限制。一些物種并不生活在該地區(qū),且生活在那里的物種也僅有極少數(shù)量。
在由WWF委托的一份報(bào)告中,他們發(fā)現(xiàn)那里的海冰實(shí)際上可能會(huì)偷偷地消失在島上,然后飄向南邊的緯度并最終融化。根據(jù)模型,Tremblay說,“即便是最后的冰區(qū)也會(huì)更快地被沖掉”。
根據(jù)研究,如果各國采取嚴(yán)格步驟減少二氧化碳排放水平,那么在理論上它會(huì)從本世紀(jì)末開始恢復(fù)。德國馬普學(xué)會(huì)氣象研究所海冰專家Dirk Notz表示,即便社會(huì)不能在未來數(shù)十年預(yù)先阻止夏季海冰流失,那么采取措施讓二氧化碳濃度處于控制之中仍然會(huì)讓海冰覆蓋更容易恢復(fù)。
全球冷卻
考慮到其中的風(fēng)險(xiǎn),一些研究人員提議建設(shè)全球?qū)用娴牡刭|(zhì)工程項(xiàng)目,通過擴(kuò)展、保護(hù)或恢復(fù)凍冰冷卻地球。其他人則認(rèn)為讓北極保持寒冷是可能的,例如通過淺色浮動(dòng)粒子的人工方式使北冰洋變白以反射日光。今年發(fā)表的一項(xiàng)研究建議裝載風(fēng)驅(qū)動(dòng)泵,在冬季把水帶到表面,使其形成更厚的冰。
一些研究人員還認(rèn)為,重新恢復(fù)海冰只是美好的愿望,因?yàn)樗枰牟恢皇歉鲊鴮?shí)現(xiàn)巴黎協(xié)定的通力合作。將全球氣溫升高控制在2℃以內(nèi)將包括讓大量耕地退還為森林,還有利用技術(shù)將數(shù)十億噸二氧化碳從空氣中抽離,而把溫室氣體濃度降到一定水平使凍冰重新恢復(fù)需要做的可能更多。
Derocher說,即便夏季海冰能夠回歸,也很難知道重新制造的北極將如何運(yùn)行。“那時(shí)將會(huì)有一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),它會(huì)運(yùn)行,但它可能不像我們目前的這個(gè)北極生態(tài)系統(tǒng)。”