在阿拉斯加以北的水域，海冰正在加速融化、消失。圖片來源：Paul Nicklen/NGC
去年，隨著北極進入一半時間沒有日光的秋季，它似乎進入了暮光地帶。在幾個月內(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該增長卻消退了，北極點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)冰時遇到的人比以往都多……
這是氣候變化正在迅速重塑遙遠北方的現(xiàn)實寫照。如果去年秋季有些奇怪，那么那里的夏季就更讓科學家擔心。研究人員表示，最早在2030年，北冰洋可能會在一年中最熱的月份基本失去其所有凍冰，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)。
變化還會超過這一地區(qū)。越來越多的藍色北冰洋將會呈現(xiàn)擴大變暖趨勢，甚至擾亂全球天氣模式。“我們不只是在談論北極熊或海豹。”英國倫敦大學學院海冰研究專家Julienne Stroeve說，“我們?nèi)际桥c冰有關系的物種。”
藍色時期
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，如果各國完成新達成的巴黎氣候協(xié)定中的貢獻要求，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（大約當相遇最近數(shù)十年來夏季最低覆蓋率的一半）的海冰可以挽救下來。
但海冰研究人員并不指望這一點。氣候模型一貫低估了過去消失的海冰，讓科學家擔心未來幾十年的海冰消退會超過預期。華盛頓州西雅圖市美國國家海洋與大氣管理局海洋學家James Overland說，由于高危地區(qū)溫度升高加快，在最好的情況下，北極氣溫將會升高4℃~5℃。“這會帶來多大的破壞性，我們的確沒有任何線索。”他說。
北極的400萬居民，包括40萬原住民在內(nèi)，將會感受到凍冰融化的最直接影響。根據(jù)華盛頓特區(qū)布魯金斯學會2013年的一項報道，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雪，整個海濱社區(qū)，如阿拉斯加的很多社區(qū)將會被迫遷徙。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，由于更廣闊的水面提供了更多通往漁業(yè)基地、油氣儲藏點和其他收入來源的通道，新的經(jīng)濟機遇也將隨之而來。
實際上，其影響可達全球。這是因為海冰會通過反射陽光讓地球變冷，阻止北冰洋吸收熱量。保持當?shù)乜諝夂退疁馗头催^來會限制格陵蘭冰蓋和凍冰融化。隨著夏季海冰消失，格陵蘭的冰川將會讓全球海平面變得更高，永久凍冰還會釋放出其溫室氣體儲存，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’的影響范圍。”馬薩諸塞州憂思科學家聯(lián)盟氣候科學主任Brenda Ekwurzel說。但極地生態(tài)系統(tǒng)將毀迎來最大的打擊。在海洋中，在開闊水域生長的光合作用浮游植物將會代替冰上生長的藻類。一些模型顯示，北極一個無冰季的生物產(chǎn)量到2100年將會增長70%以上，這將會進一步提升北極漁業(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的物種帶來挑戰(zhàn)，如海象、北極海豹以及北極熊，它們在陸地上吃的東西很少。研究表明，如果北極無冰期過長，那么很多物種將會處于饑餓中。
最后的冰區(qū)
依賴冰的生態(tài)系統(tǒng)可能在沿著格陵蘭島和加拿大崎嶇的北部海濱沿線生存時間最長，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存在。風場類型導致冰堆積在那里，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拉蒙特—多爾蒂地球觀測站海洋學家Robert Newton說。
野生動物慈善機構(gòu)世界自然基金會（WWF）等團體曾提議將這一“最后的冰區(qū)”作為世界遺產(chǎn)進行保護，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。加拿大阿爾伯塔大學生物學家Andrew Derocher推測，今天生活在隨后冰區(qū)的北極熊不超過2000只，在整個北極約2.5萬只北極熊中僅占一小部分。未來那里能生活多少只北極熊將取決于當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)如何隨著氣候變暖進化。
這一地區(qū)可能會比全球氣候模型揭示的更加脆弱。蒙特利爾麥吉爾大學海冰研究專家Bruno Tremblay和魁北克獨立氣候咨詢專家David Huard用高分辨率海冰和海洋模型研究了能更好地代表加拿大北極群島之間狹窄海峽的未來北極難民的命運。
在由WWF委托的一份報告中，他們發(fā)現(xiàn)那里的海冰實際上可能會偷偷地消失在島上，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)也會更快地被沖掉”。
與此相對，根據(jù)Newton、紐約巴納德學院海冰專家Stephanie Pfirman及其同事的研究，如果在溫室氣體下降之前，北極經(jīng)歷的無冰夏季時間相對較短，那么模型顯示冰依然可以很快重新生長。如果各國采取嚴格步驟減少二氧化碳排放水平，那么在理論上它會從本世紀末開始恢復。德國馬普學會氣象研究所海冰專家Dirk Notz表示，即便社會不能在未來數(shù)十年預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讓海冰覆蓋更容易恢復。
全球冷卻
考慮到其中的風險，一些研究人員提議建設全球?qū)用娴牡刭|(zhì)工程項目，通過擴展、保護或恢復凍冰冷卻地球。其他人則認為讓北極保持寒冷使可能的，例如通過淺色浮動粒子的人工方式使北冰洋變白以反射日光。今年發(fā)表的一項研究建議裝載風驅(qū)動泵，在冬季把水帶到表面，使其形成更厚的冰。
但很多研究人員對接受地質(zhì)工程比較猶豫。他們中大多數(shù)人認為，考慮到地球的循環(huán)系統(tǒng)會把更多熱量帶到北極進行補償，區(qū)域性的努力將會耗費九牛二虎之力卻僅能帶來有限的收益。“它就像是朝著輸送機輸送的反方向前進。”Pfirman說。她和很多人認為，管理溫室氣體以及來自航運領域的炭黑污染是唯一長期的解決之道。
一些研究人員還認為，重新恢復海冰只是美好的愿望，因為它需要的不只是各國實現(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行。“那時將會有一個生態(tài)系統(tǒng)，它會運行，但它可能不像我們目前的這個北極生態(tài)系統(tǒng)。”
責編：科普知識網(wǎng)