南極可能冰崩？

黃步紅

潛在的一場(chǎng)災(zāi)難來(lái)自于遙遠(yuǎn)的極地冰川，它隨時(shí)可能爆發(fā)——南極的拉森冰架，這座非同尋常的冰原，已經(jīng)讓科學(xué)家擔(dān)驚受怕了30多年

位于南半球赤道附近的太平洋島嶼小國(guó)圖瓦盧全體國(guó)民正陸續(xù)遷往新西蘭等國(guó)家，這個(gè)大遷徙是從2001年年底開(kāi)始的。2001年年初，由于海平面上升的原因，太平洋島國(guó)圖瓦盧宣告放棄自己的家園——圖瓦盧成為世界上第一個(gè)因環(huán)境災(zāi)難而放棄全部國(guó)土的國(guó)家。

幾乎是在圖瓦盧舉國(guó)他遷的同時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，另一場(chǎng)具有更大影響范圍的災(zāi)難悄然來(lái)臨。最新的觀察和研究指出，遙遠(yuǎn)的南極冰川已經(jīng)成為一顆定時(shí)炸彈，隨時(shí)可能崩潰的半島冰架和西南極洲冰原的退化將導(dǎo)致海平面顯著上升，讓更多的沿海國(guó)家和島嶼國(guó)家面臨圖瓦盧的命運(yùn)。

在最近一期《科學(xué)》上，極地冰川學(xué)家告訴我們，未來(lái)可能引爆這顆定時(shí)炸彈的，依然是人類自己，是人類對(duì)地球環(huán)境和氣候的破壞行為所致。

全球變暖導(dǎo)致南極冰融？

自從1980年以來(lái)，南極半島的冰架，平均每年以300平方公里的速度融化。這直接導(dǎo)致了南極拉森冰架的兩次分崩離析：1995年1月和2002年2月，拉森冰架北部分裂成若干冰山。

兩次冰裂之后，研究者都感到驚愕不已，因?yàn)槊恳淮伟l(fā)生的過(guò)程都不過(guò)是短短數(shù)周。專家們紛紛開(kāi)始計(jì)算，到底為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。

現(xiàn)在，每一天、每一周，南極半島仍然在一步步地走向消融。但科學(xué)家至今還不能清楚的解釋南極冰架上大面積冰山崩裂的原因。

根據(jù)機(jī)械原理推測(cè)，導(dǎo)致如此大規(guī)模的坍塌，很有可能是大量表面融解水出現(xiàn)的緣故，因?yàn)槿诮馑軌蚣觿”鶎恿严兜臄U(kuò)大。這個(gè)解釋能夠?qū)⑷蜃兣湍蠘O半島的融解聯(lián)系起來(lái)。但是，直接的觀測(cè)還不足以判斷其真正原因：是氣候變暖還是地殼結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定？

人們首先懷疑是因?yàn)槟蠘O氣溫上升的原因。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，南極氣溫以每10年0.5攝氏度的速度上升，這是全球溫度上升趨勢(shì)的10倍。美國(guó)國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)中心的冰川學(xué)家Ted Scambos和合作人員認(rèn)為，拉森冰架在夏季融化而成的水洼成為裂隙，形成的動(dòng)力誘發(fā)坍塌。

南極上空不斷增加的溫度直接誘發(fā)了這個(gè)災(zāi)難，這看來(lái)就是最合適的答案。然而，目前這個(gè)解釋不能得到全球科學(xué)家的認(rèn)同，因?yàn)檫€沒(méi)有找到足夠精確的數(shù)據(jù)支持。但不管怎樣，南極上空的氣溫升高，對(duì)于南極拉森冰架而言無(wú)疑將是致命的。

變暖的海洋威脅南極冰架

現(xiàn)在，一個(gè)新的觀點(diǎn)被提出來(lái)了。相對(duì)于冰架不斷收縮的傳統(tǒng)解釋而言，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。

英國(guó)劍橋大學(xué)的冰川學(xué)家Andrew Shepherd和工作伙伴一起利用衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)拉森冰架不斷縮小的原因做出了一個(gè)初步的推斷。他們分析認(rèn)為，冰架的縮小速度大于氣候帶來(lái)的影響。他們做出定論：冰層被底下變暖的海水不斷融解。

如果真是這樣，拉森冰架的命運(yùn)已經(jīng)注定了：它將完全被融解為水。其他冰架也將面臨著超出我們想象的巨大的災(zāi)難。

“眼下，我們需要估測(cè)出其他冰架將會(huì)遭遇災(zāi)難的程度?！眲虼髮W(xué)的英國(guó)南極考察隊(duì)成員，冰川學(xué)家David Vaughan如是說(shuō)。

Shepherd的研究顯示，雖然氣溫升高也能影響冰川的坍塌，但這并不是所有的原因所在。他和同事利用衛(wèi)星對(duì)冰架高度觀測(cè)到的具體數(shù)據(jù)，計(jì)算出冰層減小的厚度。他們發(fā)現(xiàn)，從1992年到2001年，冰架的厚度總共減少了18米。研究小組經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，南極的日曬所帶來(lái)的冰架融化還無(wú)法達(dá)到這樣的速度。“太陽(yáng)能帶來(lái)的熱量還不足以使南極的冰架如此迅速地融化，”Shepherd說(shuō)道。

他們猜想冰層下不斷融化的水才是真正原因。雖然缺少拉森冰架隨氣候變化的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，但他們指出，威爾德海深水區(qū)的海水溫度比過(guò)去30年的水溫明顯升高。2002年，英國(guó)南極考察隊(duì)的航船在拉森冰架測(cè)試得出結(jié)論：中間深度的水域溫度足以融化這個(gè)層面的冰。按照眼下的融化速度，拉森冰架在這個(gè)世紀(jì)將徹底分崩離析。

如果這個(gè)結(jié)論確實(shí)成立，那么，這個(gè)研究將提醒我們，南極大陸的冰架會(huì)受到海洋變暖的影響，這些巨大的冰架如果紛紛大塊地脫離大陸，然后融化，對(duì)于整個(gè)地球來(lái)說(shuō)，海洋水面將急劇升高——而海洋變暖正是人類活動(dòng)的結(jié)果。

西南極冰原之患

由于海平面的緣故，人類的命運(yùn)和遙遠(yuǎn)的西南極冰原(West Antarctic Ice Sheet)密切聯(lián)系。哪怕是很小一部分冰原融化，比如1%體積的西南極冰原融化，將導(dǎo)致全球海平面上升5厘米——這將直接影響近海岸生存的人群。

所以，保持西南極冰原的冰質(zhì)量平衡(mass balance)(即冰的形成量與丟失量的差值)意義非同一般。通過(guò)衛(wèi)星雷達(dá)探測(cè)，最小可以探測(cè)到海拔高度在10厘米的變化?，F(xiàn)在已經(jīng)探測(cè)到大面積的冰原表面的海拔高度下降，冰體體積同樣正在減少。

我們所見(jiàn)到的是否只是早期冰架坍塌的延續(xù)？

12000年前，最后一紀(jì)冰川結(jié)束，無(wú)數(shù)巨大的冰山從覆蓋大半個(gè)北美和歐洲大陸的巨大冰原分離出來(lái)。這些冰山取代了大量的海水，在數(shù)十年時(shí)間里，使得海平面以每年1米的速度上升。

在北方的冰凍融化期間，覆蓋南極的冰原保持完好，那里的冰占到現(xiàn)在地球固態(tài)冰總量的90%。但是，科學(xué)家在過(guò)去30多年所做的數(shù)十項(xiàng)研究向人類發(fā)出了警告：西南極洲冰原(大部分位于西半球)可能會(huì)重復(fù)類似北極冰原的悲劇性經(jīng)歷。

這座冰原保存著超過(guò)300萬(wàn)立方千米的冰凍態(tài)淡水，如果它完全融化成水，將使全球海平面水位升高5米，從而淹沒(méi)無(wú)數(shù)的沿海低地，并迫使20億沿岸居民成為環(huán)境難民。

研究人員開(kāi)始密切關(guān)注冰流——數(shù)百千米長(zhǎng)、幾十千米寬的冰自然傳送帶，西南極洲可能正在更快地走向崩潰的想法被明確闡明。科學(xué)家在揭示冰流的動(dòng)態(tài)圖像的同時(shí)，也向我們發(fā)出了首次警告：冰流的存在隱藏著一種潛在威脅——可能在幾個(gè)世紀(jì)甚至更短的時(shí)間內(nèi)排干整個(gè)冰原。

西南極洲冰原的命運(yùn)強(qiáng)烈地依賴于這些冰流從大陸排放冰塊的速率。研究者很快發(fā)現(xiàn)，這些巨大的冰流正在以每年數(shù)百米的極其危險(xiǎn)的速度推進(jìn)，比普通高山冰川要快好幾倍。

20世紀(jì)90年代，研究人員開(kāi)始注意到靠近太平洋和新西蘭的羅斯冰流的另一個(gè)令人不安的潛在特性：它們的速度不僅快而且變化無(wú)常。如果冰流的確處在忽停忽走狀態(tài)，那么西南極冰原的未來(lái)將比先前假設(shè)的難以預(yù)測(cè)得多。最讓人擔(dān)憂的是，停滯的冰流可能會(huì)在沒(méi)有任何預(yù)兆的情形下再次開(kāi)始流動(dòng)。

直到最近，關(guān)于西南極洲冰原是否會(huì)在不久的將來(lái)出現(xiàn)災(zāi)難性的崩潰，科學(xué)家仍然各執(zhí)己見(jiàn)。許多人擔(dān)心從大陸內(nèi)部流向羅斯海的冰流可能會(huì)破壞冰原的完整性，從而導(dǎo)致它在幾個(gè)世紀(jì)甚至更短的時(shí)間內(nèi)完全崩潰。另一些人則指出冰原最近呈持續(xù)完整狀態(tài)，并得出事實(shí)上冰原相當(dāng)穩(wěn)定的結(jié)論。

一切似乎都還是未知數(shù)。但請(qǐng)不要忘記，這座非同尋常的冰原已經(jīng)讓科學(xué)家擔(dān)驚受怕了30多年——而且還可能出現(xiàn)更令人震驚的情況。