作為地球上最寬闊且最重要的冰川之一,思韋茨冰川(Thwaites Glacier)可能正在走向?yàn)?zāi)難性崩塌。
思韋茨冰川位于南極洲西部阿蒙森海,它的大小與英國(guó)相當(dāng)。據(jù)參考消息網(wǎng)援引英國(guó)《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站報(bào)道,最近一項(xiàng)調(diào)查研究顯示,如果思韋茨冰川崩塌,它將會(huì)使海平面上升65厘米。更糟糕的是,這還將引發(fā)南極洲西部冰蓋更大范圍的融化,導(dǎo)致海平面上升3.3米的災(zāi)難性后果,威脅紐約、加爾各答和上海等城市。
鑒于其可能帶來(lái)的影響與威脅,思韋茨冰川又被稱為“末日冰川”(Doomsday Glacier)。
思韋茨冰川所在區(qū)域極其偏遠(yuǎn)且難以進(jìn)入。最近6年以來(lái),英美聯(lián)合研究項(xiàng)目“國(guó)際思韋茨冰川合作組織”(ITGC)向那里派出約100名科學(xué)家,用飛機(jī)、船只和水下機(jī)器人詳細(xì)研究這座冰川的動(dòng)態(tài)。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月19日,ITGC的科學(xué)家們發(fā)布了一份報(bào)告,指出思韋茨冰川的前景十分“嚴(yán)峻”。思韋茨冰川本身坐落在海平面以下很深的一塊巖床上,海水溫度不斷升高正在從底部將其慢慢融化。又由于巖床朝著冰蓋內(nèi)部向下傾斜。因此,隨著冰川的后退,更多的冰會(huì)暴露在溫暖的海水中,有加速崩塌的危險(xiǎn)。
思韋茨冰川。羅布·拉特供圖
或處于不可逆轉(zhuǎn)的崩潰之路
再等上幾個(gè)月,距離羅布·拉特(Rob Larter)第一次前往南極就正好過(guò)去了40年。
最近一段時(shí)間里,首次南極之行的點(diǎn)點(diǎn)滴滴總會(huì)涌現(xiàn)在拉特的腦海,揮之不去。拉特對(duì)新京報(bào)記者回憶到,大約在20世紀(jì)70年代,英國(guó)出現(xiàn)了一場(chǎng)南極探險(xiǎn)的熱潮,許多人從英國(guó)上船,花上幾個(gè)星期的時(shí)間一路向南駛?cè)ィ?dāng)時(shí)才二十出頭的自己也選擇加入了這場(chǎng)航行。
第一次見(jiàn)到南極洲時(shí),拉特心想,“這真是一個(gè)荒涼的地方?!币换螖?shù)十年過(guò)去,拉特已經(jīng)從一個(gè)對(duì)南極洲感到好奇的年輕人變成英國(guó)南極調(diào)查局(BAS)的一名海洋地球物理學(xué)家。
在拉特的職業(yè)生涯里,他圍繞南極洲進(jìn)行了23次考察,在科考船上完成各種各樣的研究。但并不是每次考察都有近距離觀察南極大陸的機(jī)會(huì),有時(shí)只是在離岸很遠(yuǎn)處研究深海,一旦有機(jī)會(huì)接近大陸,哪怕只是看到它的一部分,都會(huì)讓那一整天變得無(wú)比精彩。
“那個(gè)世界和我在歐洲長(zhǎng)大接觸的世界完全不同?!崩卣f(shuō),他也曾去過(guò)阿爾卑斯山、冰島,在那里也能看到山谷冰川,但都無(wú)法與南極洲相比,世界上90%的冰都在南極洲,這里的冰川體積簡(jiǎn)直令人驚嘆。
拉特最初在南極洲的研究更多關(guān)于構(gòu)造學(xué)以及地球動(dòng)力學(xué),但在“冰天雪地”中的工作讓他逐漸被冰川學(xué)吸引,尤其是對(duì)南極洲西部冰川正在發(fā)生的變化愈發(fā)感興趣,最后他的研究重點(diǎn)落到了南極洲西部阿蒙森海的思韋茨冰川上,“因?yàn)樗鼘?duì)于進(jìn)一步研究海平面上升至關(guān)重要?!?/p>
全球變暖不僅使山區(qū)的冰川融化,還使兩極的冰量縮小,海洋不斷擴(kuò)張,全球平均海平面持續(xù)上升。聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)古特雷斯指出,在此情況下,一些沿海區(qū)域每年遭受的洪災(zāi)時(shí)長(zhǎng)將超過(guò)30天,沿海洪災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失可能高達(dá)數(shù)萬(wàn)億美元,且這一危機(jī)很快就會(huì)擴(kuò)大到幾乎難以想象的規(guī)模。
“多重因素都會(huì)導(dǎo)致海平面上升。隨著海水變暖,海水產(chǎn)生熱膨脹會(huì)導(dǎo)致海平面上升,這部分可以通過(guò)溫度的上升來(lái)預(yù)測(cè)。其次,山地冰川和冰蓋的融化也將導(dǎo)致海平面的上升。不過(guò)它們起到的影響都十分有限。在南極洲,尤其是我們最為擔(dān)心的南極洲西部,這里的冰川融化可能有導(dǎo)致海平面直接上升5米的風(fēng)險(xiǎn)?!崩刂赋?。
思韋茨冰川。羅布·拉特供圖
由于南極和北極擁有范圍巨大的冰蓋,即使它們只發(fā)生微弱的改變也會(huì)對(duì)海岸帶來(lái)巨大的變化。拉特認(rèn)為,如果人們想要搞清楚未來(lái)一個(gè)世紀(jì)到三個(gè)世紀(jì)里,海平面到底將會(huì)上升多少,并為此及時(shí)制定對(duì)策,思韋茨冰川將是解決這一謎題的關(guān)鍵。
英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》指出,思韋茨冰川還在南極洲起著類(lèi)似“軟木塞”的作用,阻止了整個(gè)南極冰蓋的移動(dòng)。因此,思韋茨冰川的狀態(tài)對(duì)于維持南極冰蓋的整體穩(wěn)定至關(guān)重要。
作為南極冰川系統(tǒng)的重要組成部分,許多國(guó)家都注意到了研究思韋茨冰川的重要性。2018年,英國(guó)自然環(huán)境研究委員會(huì)(NERC)和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)共同資助成立聯(lián)合研究項(xiàng)目“國(guó)際思韋茨冰川合作組織”(ITGC),當(dāng)時(shí)拉特作為其中一個(gè)項(xiàng)目的英國(guó)首席研究員加入其中,負(fù)責(zé)研究冰川變化的長(zhǎng)期記錄,觀察海底沉積物以及“冰川退縮”(glacier retreat)時(shí)在海底留下的痕跡。(注:當(dāng)積雪量超過(guò)融雪量,冰川規(guī)模擴(kuò)大,會(huì)出現(xiàn)“冰川前進(jìn)”(glacier advance),反之則是冰川退縮。)
經(jīng)過(guò)了6年的研究,科學(xué)家們利用破冰船和水下機(jī)器人發(fā)現(xiàn),思韋茨冰川正在加速融化,可能正處于不可逆轉(zhuǎn)的崩潰之路,將給全球海平面上升帶來(lái)災(zāi)難后果。
現(xiàn)在已經(jīng)成為ITGC英國(guó)科學(xué)協(xié)調(diào)辦公室首席研究員的拉特表示,思韋茨冰川退縮了80多年,在過(guò)去30年里退縮的速度大大加快。根據(jù)ITGC最新的計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè),冰的損失以及其導(dǎo)致的海平面上升將在22世紀(jì)真正加速,并可能導(dǎo)致南極西部冰蓋在23世紀(jì)大范圍崩塌。
一場(chǎng)慢動(dòng)作的災(zāi)難片
與拉特頻繁的科考工作稍顯不同,馬蒂厄·莫利格姆(Mathieu Morlighem)的研究工作更多與電腦模型打交道,試圖預(yù)測(cè)出思韋茨冰川的未來(lái)。
莫利格姆是美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的一名地球科學(xué)教授,出于對(duì)冰川問(wèn)題的關(guān)注,他在ITGC成立之初也立即加入了進(jìn)來(lái)。
“我的工作主要是設(shè)定不同的氣候情景運(yùn)行計(jì)算機(jī)模型,觀察思韋茨冰川乃至南極冰蓋可能發(fā)生的變化。”莫利格姆對(duì)新京報(bào)記者表示,這有點(diǎn)兒類(lèi)似聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)的部分工作,他們每隔四五年會(huì)要求世界各地的建模者在不同碳排放情況下運(yùn)行模型,通過(guò)觀察不同情況下的結(jié)論,有助于人類(lèi)作出不同的氣候決策。
但相比于天氣預(yù)測(cè)模型,模擬冰川變化的工作要困難得多。莫利格姆進(jìn)一步解釋,人類(lèi)已經(jīng)觀察了幾個(gè)世紀(jì)的云風(fēng)模型,深度了解海洋和大氣的運(yùn)作形成機(jī)制,但冰蓋距離人類(lèi)是如此遙遠(yuǎn),環(huán)境也極度寒冷惡劣,加大了實(shí)地考察的難度,針對(duì)冰蓋的系統(tǒng)研究開(kāi)始得較晚,人類(lèi)有了衛(wèi)星后,才能較為清楚地觀測(cè)出冰蓋究竟有多厚、多高以及變化得有多快。
“我們現(xiàn)在看到的思韋茨冰川是一場(chǎng)慢動(dòng)作的災(zāi)難片。”莫利格姆形容,“如果從太空角度向地球望去,把南極冰蓋看成一塊完整的大陸,會(huì)看到冰從內(nèi)陸正在流向海岸邊界。各個(gè)地方流動(dòng)快慢不同,而思韋茨冰川是冰流動(dòng)非常快的地區(qū)之一,它將內(nèi)陸的冰轉(zhuǎn)移到下游的海洋?!?/p>
思韋茨冰川。羅布·拉特供圖
自1990年以來(lái),思韋茨冰川和附近冰川流入海洋的冰量增加了一倍多,如今該地區(qū)對(duì)全球海平面上升貢獻(xiàn)率為8%。莫利格姆團(tuán)隊(duì)也觀察發(fā)現(xiàn),至少?gòu)纳鲜兰o(jì)90年代或本世紀(jì)初開(kāi)始,思韋茨冰川一直在變薄,它的接地線(grounding line)每年大約后退一公里。
接地線指的是冰川漂浮部分與接地部分的分界線。據(jù)新華社報(bào)道,在傳統(tǒng)預(yù)測(cè)海平面上升的冰蓋融化模型中,冰川接地線不會(huì)隨潮汐周期遷移,接地線冰層也不會(huì)融化。但最近研究發(fā)現(xiàn),冰川的接地線會(huì)隨潮汐周期發(fā)生變化,形成一個(gè)寬的“接地區(qū)”。
思韋茨冰川位于向內(nèi)陸傾斜深入盆地的巖床上,冰川底部的基巖深入到海平面以下。這意味著當(dāng)接地線后退,溫暖的海水會(huì)侵入冰川下。另外,由于基巖向內(nèi)陸傾斜深入,更多的冰會(huì)暴露在溫暖的海水中。拉特解釋稱,導(dǎo)致思韋茨冰川退縮的主要原因是大量相對(duì)溫暖的海水進(jìn)入大陸架,冰流失速度最快的部分是其與海洋接觸的浮動(dòng)冰架,通過(guò)衛(wèi)星圖像可以看到,思韋茨冰川前的小冰架分解得非??臁?/p>
2018年10月和2020年2月,思韋茨冰川還發(fā)生過(guò)兩次大規(guī)模的冰裂事件,發(fā)生了前所未有的冰架退縮事件。
更令人擔(dān)心的是,還有許多科學(xué)家正在研究思韋茨冰川是否可能會(huì)開(kāi)啟一個(gè)被稱為“海洋冰崖不穩(wěn)定性”(marine ice cliff instability)的惡性循環(huán)過(guò)程。
莫利格姆解釋稱,如果隨著氣候變暖,冰川的漂浮延伸部分,即冰架迅速坍塌,就有可能使構(gòu)成冰川外緣的冰崖暴露在外,失去支撐。如果這些懸崖足夠高,它們就會(huì)在自身重量的作用下斷裂,露出更高的懸崖,導(dǎo)致冰川像一排多米諾骨牌一樣向內(nèi)部坍塌,從而迅速后退。這些冰融化后會(huì)流入海洋,從而導(dǎo)致海平面急劇上升。
從莫利格姆的觀察和推測(cè)來(lái)看,這種略顯極端的情況似乎不會(huì)發(fā)生。不過(guò),針對(duì)這一理論章節(jié)的研究仍未結(jié)束,“我還會(huì)繼續(xù)留意,如果我們的觀察推論出錯(cuò),那將真的是一場(chǎng)災(zāi)難?!?/p>
關(guān)鍵的50年
科學(xué)界仍在討論思韋茨冰川是否已經(jīng)越過(guò)融化臨界點(diǎn)的問(wèn)題,但在莫利格姆看來(lái),人類(lèi)現(xiàn)在能做的事情已經(jīng)十分有限,思韋茨冰川將繼續(xù)退縮,直到?jīng)]有接地線,冰川完全消失,“思韋茨冰川已經(jīng)來(lái)不及挽回了?!?/p>
莫利格姆表示,僅思韋茨冰川自身的崩塌將會(huì)使海平面上升65厘米。而冰川間相互連接,如果思韋茨冰川消失,它同樣會(huì)對(duì)其鄰近的冰川產(chǎn)生相當(dāng)大的影響,“似乎無(wú)論我們做什么,‘末日冰川’都將迎來(lái)末日?!?/p>
不過(guò),這并不意味著人們應(yīng)該就此停止行動(dòng)。莫利格姆強(qiáng)調(diào),或許人類(lèi)已經(jīng)來(lái)不及挽回思韋茨冰川,但仍然來(lái)得及為應(yīng)對(duì)海平面上升爭(zhēng)取時(shí)間。
思韋茨冰川。羅布·拉特供圖
“現(xiàn)在所有的計(jì)算機(jī)模型都顯示,接下來(lái)50年將是行動(dòng)的關(guān)鍵。在未來(lái)50年到100年內(nèi),思韋茨冰川可能會(huì)陷入不穩(wěn)定狀態(tài),等到那時(shí)一切都太晚了。”他說(shuō)道。
有鑒于此,莫利格姆指出,首先人們應(yīng)該想辦法減緩海平面上升的速度,而這唯一的方法就是停止向大氣中排放更多的碳,推動(dòng)清潔能源轉(zhuǎn)型,否則其他方法都只是“治標(biāo)不治本”。
退一步來(lái)說(shuō),即便人類(lèi)社會(huì)真的能夠立即做到凈零排放,考慮到已經(jīng)發(fā)生的氣候變暖和冰蓋的緩慢反應(yīng),冰川還是會(huì)繼續(xù)融化,影響海平面的上升。這意味著在減緩海平面上升的速度之外,人們還要學(xué)會(huì)適應(yīng)。
“有些人可能會(huì)認(rèn)為海平面上升的幅度看起來(lái)很小,大家討論的大多是幾十厘米的問(wèn)題。然而,海平面上升還將影響沿海洪水事件發(fā)生的頻率?!崩乇硎?,改變將呈指數(shù)形式而非線性,即便海平面上升幅度較小,也可能讓百年一遇的事件變成每個(gè)月都可能發(fā)生的事件。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)數(shù)據(jù),世界上超過(guò)40%的人口生活在距離海岸100公里以內(nèi)的地區(qū),正是這些地區(qū)將受到海平面上升的嚴(yán)重打擊。另外,根據(jù)《科學(xué)報(bào)告》雜志的一項(xiàng)研究顯示,隨著海平面上升,強(qiáng)大的沿海風(fēng)暴,巨浪和特大潮汐將能夠到達(dá)更遠(yuǎn)的內(nèi)陸,使全球數(shù)千萬(wàn)人和數(shù)萬(wàn)億美元的資產(chǎn)面臨周期性洪水的危險(xiǎn)。
在此背景下,拉特指出,世界多國(guó)已經(jīng)投入了大量資金,采取許多措施來(lái)應(yīng)對(duì)海平面上升帶來(lái)的威脅。
拿荷蘭來(lái)說(shuō),這個(gè)著名的“風(fēng)車(chē)之國(guó)”三分之一的面積只高出北海海面1米,近四分之一面積低于海平面,是世界上較為出名的“低地國(guó)家”之一。在應(yīng)對(duì)海平面上升的危險(xiǎn)上,荷蘭建設(shè)了不少水利工程,其中包括可移動(dòng)的防風(fēng)暴潮壩,可以抵御5米高的風(fēng)暴潮。
荷蘭政府還正式提出了“還地于河”的理念。據(jù)新華社報(bào)道,該理念是主張給河流多一些空間,將過(guò)去因水利工程從河川廊道內(nèi)奪得的空間還給河流,讓河流可以像以往一樣自行改道,自然流淌,提高泄洪能力。
還有的島國(guó)著眼于打造“漂浮城市”。例如,馬爾代夫正在打造一座可供兩萬(wàn)人居住的“漂浮城市”。城市采取蜂窩狀六角形,由5000個(gè)漂浮單元組成。這些漂浮單元先在當(dāng)?shù)卦齑瑥S完成建造,再拖到海中連接到一個(gè)水下大型混凝土結(jié)構(gòu)上,通過(guò)伸縮鋼固定在海床上,可隨海浪波動(dòng)。
最后,對(duì)于未來(lái)將不可避免被海洋吞沒(méi)的地區(qū),人們也需要提前想好接下來(lái)的出路。據(jù)法國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)(RFI)報(bào)道,地球上至少有五個(gè)國(guó)家將在本世紀(jì)末被海水所淹沒(méi),其中之一就是圖瓦盧。
圖瓦盧由9個(gè)環(huán)形小珊瑚島群組成,常住人口約1.1萬(wàn)人。由于該國(guó)的陸地最高點(diǎn)不超過(guò)海平面5米,因此被認(rèn)為是將最早受到氣候變化影響的國(guó)家之一。目前,該國(guó)已有兩個(gè)小島瀕臨淹沒(méi)。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)科學(xué)家更預(yù)測(cè)稱,到2050年,圖瓦盧首都富納富提所在的主要環(huán)礁將有一半土地被潮汐淹沒(méi),而那里居住著圖瓦盧約60%的居民。
在此情況下,2023年,澳大利亞和圖瓦盧宣布達(dá)成一項(xiàng)協(xié)議,澳大利亞將為圖瓦盧公民提供“氣候庇護(hù)”,每年最多可有280名圖瓦盧公民獲得“在澳生活、工作和學(xué)習(xí)的特殊簽證”。
各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在根據(jù)自身的情況應(yīng)對(duì)海平面上升所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。
“不只是思韋茨冰川在持續(xù)融化,全球冰川的狀況都值得擔(dān)憂,但它們究竟融化多快、融化多少,仍或多或少取決于我們,人類(lèi)社會(huì)需要通過(guò)自己的行動(dòng)爭(zhēng)取應(yīng)對(duì)的時(shí)間,我們需要時(shí)間重新安置民眾,其他敏感的生態(tài)系統(tǒng)同樣需要時(shí)間適應(yīng)海平面的上升?!?莫利格姆表示。
新京報(bào)記者 欒若曦
編輯 胡杰 校對(duì) 趙琳