沸騰的北極

在過去的兩百多年中，我們的世界正以驚人的速度變得支離破碎。海洋酸化、氣候變化、能源開發，北極，這片遠離人間煙火的純凈之地，這片美麗而脆弱的極北之地，正在淪為人類燃燒能源并爭奪能源的沸騰的戰場

向北

1985年的夏天，在一艘開往北太平洋的科考船上，美國生物學家維多利亞(Victoria J. Fabry)注意到了一個微小但可怕的現象。在她收集的裝有一種小型海洋生物叫做“海蝴蝶”(Pteropods)的封口瓶中，海蝴蝶的外殼在短短48小時內消失了。維多利亞意識到隨著海蝴蝶不斷呼吸，密封瓶里的二氧化碳濃度迅速增加，并溶解于海水里，使海水的酸度在短時間內發生了重要變化——構成海蝴蝶外殼的碳酸鈣溶解了。

海蝴蝶的命運令維多利亞憂心忡忡，她擔心這預示著浩瀚海洋未來的可怕景象。隨著人類活動產生的二氧化碳越來越多，一旦它們更多地溶解到海水中，必然會使海洋長久以來維持的酸堿平衡在未來某一時刻被打破，許多海洋生物可能因此遭受滅頂之災。引發維多利亞擔憂的，正是我們現在所說的“海洋酸化”。

2010年的夏天，在另一艘開往北極的科考船上，帶著與維多利亞同樣的憂慮，我一路向北航行。北極，這片遠離人間煙火的純凈之地，這片美麗而脆弱的極北之地，正在淪為人類燃燒能源并爭奪能源的沸騰的戰場。

我從北京先飛往德國法蘭克福，再從那里換乘到挪威的奧斯陸，從奧斯陸再飛往斯匹次卑爾根群島首府朗伊爾城，短暫休息后又是10個小時的航船。兩天時間在不同國家間輾轉，汽車飛機輪船不停的換乘，沖破層層云霧一路向北，目的地是地球最北端的國際科考基地新奧爾松(Ny-Alesund)。

有句詩是這樣說的:黑夜給了我黑色的眼睛，我卻用它來尋找光明。而在北極，太陽24小時掛在天上，夏日的永晝比黑暗的冬天更吸引人的，是對黑夜的期待。雖然在朗伊爾城的小憩已經讓我慢慢習慣極晝了，但要想一如往常的睡去醒來仍然不是件容易的事情。被遮擋得嚴嚴實實的船艙窗戶，寄托著我們對黑夜無盡的期待。夾雜著憂慮、期盼與些許興奮，我小小的暈船了。

之所以千山萬水趕到這里，為的是參與到一項由綠色和平與全球多國科學家們共同開展的有史以來最為全面的海洋酸化實驗中。因為北極的海洋和海洋里的蝦蟲魚蟹，都正在遭受前所未有的威脅。而這個威脅，全球的海洋生態都無法幸免于難。

越來越酸的海洋

海洋酸化是一個新的研究領域，直到2003年，“海洋酸化”才作為術語第一次出現在英國《自然》雜志上。它主要指海水吸收大氣中的二氧化碳后，發生反應形成碳酸，從而導致海水酸度增加。該領域的大部分研究成果只是在近10年才發表出來的，還有很多問題需要解決，但有一點已經在科學界達成了共識:海洋的酸度正在發生著快速的、史無前例的變化。

海洋酸化的加重，不僅會改變全球海洋的化學成分，而且將使得海洋生態系統面臨崩潰的威脅。它是繼氣候變化之后，世界科學家們發現的人類過度排放二氧化碳的又一個災難性惡果。

二氧化碳是在全球尺度范圍內漂移的，我們在行走、吃飯、打嗝、放屁間排出的二氧化碳，很有可能就飄到了北極。海水會吸收我們所排放的約1/4的二氧化碳，每年，大約80億噸因人類燃燒化石能源而產生的二氧化碳被海洋所吸收，其體積大約相當于10億個奧林匹克標準游泳池大小，約等于15萬個杭州西湖的容積。

科學家估計，自工業革命以來，表層海洋的pH值由8.2下降到8.1。pH是一個對數值，0.1的下降意味著酸度實際上增加了26%。微小的pH變化會給生物體帶來巨大的后果。比如，我們人類的血液和組織的pH大約為7.4，pH改變0.2或更多，不論升降，都會有生命危險。

很多海洋生物在化學成分穩定的環境中經過數百萬年的進化，它們依賴于這樣的穩定環境。但自工業革命以來，海洋的變化比過去2000萬年里發生的變化要快100倍。如果繼續按照目前這種大氣二氧化碳濃度升高的趨勢發展，預計到2060年，海水酸度會上升120%。對復雜脆弱且內部相互聯系彼此依存的海洋生態系統而言，這就是一個重大問題。

大部分海洋生物在其“鈣化作用”形成貝殼和骨骼的過程中需要利用碳酸鈣。它們把碳酸氫根轉化成碳酸根從而形成碳酸鈣。海水pH減小會降低碳酸根離子的量，從而導致生物體構建這些結構變得越來越困難。人們還發現，從食物鏈最底端的浮游生物如鈣化藻類、珊瑚蟲類，到我們日常餐桌上出現貝類、甲殼類和棘皮動物如海參等，在酸化環境下形成碳酸鈣外殼、骨架的效率明顯下降。

再者，由于冷水比熱水能夠吸收更多的二氧化碳，因此，北極受傷最快也更嚴重。我們排放的二氧化碳不僅導致氣候變化，還在加重北極的海洋酸化，威脅著海洋中浮游生物的生存。大魚吃小魚，小魚吃蝦米，食物鏈就是如此環環相扣，招招致命。

最新研究顯示，未來50年里，海洋可能會因吸收過多的化石燃料燃燒所排放的碳元素而導致酸性過強，從而不再適合珊瑚礁生長。科學家認為，除非持續增長的二氧化碳排放量能夠下降，否則到2100年，現存的珊瑚礁將全部死亡。

珊瑚礁在全球海洋中所占的面積雖然很小，卻是海洋生物多樣性最豐富的生態系統，有1/4的海洋魚類與其相互依存。生活在珊瑚礁的魚類卵子會被海水帶走，但幼魚會再游回來定居。可見，一旦珊瑚礁受損，魚群就不能生存。

聯合國糧農組織估計，全球有5億多人依靠捕魚和水產養殖作為蛋白質攝入和經濟收入的來源，對其中最貧窮的4億人來說，魚類提供了他們每日所需的大約一半動物蛋白和微量元素。海水的酸化對海洋生物的影響必然危及這些人口的生計。例如，澳大利亞的大堡礁或者加勒比海珊瑚礁不僅為成千上萬的人們提供重要的食物資源，也是重要的旅游資源。想象一下，如果它們消失了會對當地產生多大的影響。

我們依賴海洋生態系統提供全方位的服務，包括從漁業獲得的食物、旅游和休閑娛樂業的收入、生物地球化學過程產生的氧和營養物質等。所有這些都會因海洋酸化發生改變，或者在很多情況下發生退化。

“北冰洋危機”科學考察

2010年5月底，綠色和平“希望號”(Esperanza)科學考察船起錨離港，向北極地區航行，正式啟動為期兩個多月的“北冰洋危機”科學考察活動。綠色和平與包括德國海洋科學研究所(IFM-GEOMAR)、中國廈門大學在內的全球9個國家11個大學研究所的35位科學家，共同參與到這項海洋酸化實驗。

北極似乎可以充當一個指示器或者是某種征兆，暗示正在發生著的一些事情。對于本次北冰洋考察，海洋酸化國際項目首席科學家Ulf Riebesell說:“我們的研究將著重于對北極食物鏈的調查研究，希望從中收集到北極生物對于海洋酸化敏感性的最新科學證據。”

我們的考察船“希望號”在北極的任務之一，就是協助參與國際海洋酸化項目的研究人員把把9個巨大的生態實驗儀器(Mesocosm)及其他30噸科研設備從德國的基爾港口運往挪威北部Svalbard群島西海岸北緯79度左右的國王灣地區，這里距離北極點僅有650海里。隨后這些“大試管”被投入附近海域進行海洋酸化實驗。

這9個“大試管”每個重兩噸，有雙層巴士高，能夠裝入50立方米的海水。科學家們根據二氧化碳在大氣中的濃度范圍，從390cm3/m3(現在)到1250cm3/m3(下個世紀中期)，設置了9個實驗梯度將其注入到試管中，從而代表不同水平的海洋酸化值，以模擬其對海洋生物的影響。

隨后5周的時間里，科學家每天都會從各個試管中采集樣本，來觀測海水化學成分和海洋生物的變化，最后，通過對這些水樣進行比較，來預測不同大氣二氧化碳濃度條件下海水的酸化程度，從而分析北冰洋不同海洋生物對各種海洋酸化程度的響應。

實驗中一個很重要的樣本就是之前我們所提到的海蝴蝶(Pteropods)。在實驗中我們就發現，像海蝴蝶這類的浮游生物其鈣化過程尤其容易受到海水酸度變化的影響。它們的貝殼可以用來保護自身不被掠食以及在海水中的垂直移動。在酸化的海水中貝殼生長緩慢，隨著海水酸度增加，貝殼開始剝皮甚至逐步分解。

海蝴蝶學名尖菱碟螺，因為有像蝴蝶翅膀一樣的雙足在海水中游來游去而得名。海洋酸化，將使得在兩極地區像海蝴蝶這樣的翼足目軟體動物完全消失成為可能，或許它們還可以遷移到緯度更低和更暖和的地區，但前提是它們能適應那里的氣候環境。

沒有人知道翼足目軟體動物數量的急劇下降會對海洋生態系統的其他部分產生怎樣的影響。但是，事實是這些小型海洋動物是兩極海域食物鏈的關鍵環節，為鮭魚、鱈魚類、鯡和海鳥甚至鯨提供食物，這就足以讓我們擔憂了。

科學家們已經確認了海洋酸化會產生嚴重后果，但是，什么尺度的二氧化碳濃度海洋酸化對整個生態系統的影響惡劣到什么程度，這個我們不知道。這也是我們進行本次實驗的原因。

最終，實驗非常成功。Ulf Riebesell教授表示:“我們不僅取得了豐富的海洋酸化對北極海域影響的科研數據，并從實驗中證實了酸化會對該區域的食物鏈乃至整個生態系統產生一定影響的事實。”

溶冰之夏

我到北極的時候是夏天，一個我鐘愛的季節。到達新奧爾松(Ny-Alesund)，我沖出船艙的第一眼就被震驚了。難道這就是北極?這就是北極圈內北緯79度千里冰封的北極?這就是距離北極點僅650海里萬里雪飄的北極?現實與想象有著根本的區別。

7月份的北極，暖和得有點不像樣。放眼望去，積雪，山巒上還殘存著少許;冰川，群山之間尚有稀稀拉拉的兩三條。只有它們，還保留著北極的尊嚴。近處，冰雪全無，只剩下柔和陽光下黑灰色的我熟悉的大地。

最暖和的那幾天，隨便一件抓絨衣就可以行走江湖了。若是年輕小子火力旺的話，一件T恤也足以應付。我那不惜血本弄來的充絨900能抵御零下30度嚴寒的羽絨服啊，只能說是生不逢時，英雄無用武之地了。

在稍早的6月，大家還穿著厚實的防寒服行走于及膝深的雪地里。7月初，黑灰色的大地就完全展現出了她的真實面貌。這極北的大地，在一夜間醒來。

究其原因，在我做的功課中了解到，由于墨西哥暖流分支和經常的低氣壓氣團經過的影響，新奧爾松所屬的Svalbard群島比同緯度地區要溫暖，群島的西岸會比東岸溫度要高，夏季海冰消融得也快。

北極的海冰能夠反射太陽輻射，從而保持該地區的低溫并能夠緩解全球的氣候變化。但根據科學的測量，在過去的30年中，北極的海冰一直處于減少的趨勢，尤其是在夏季，海冰消融更為劇烈。

從衛星數據記錄上看，今年6月份的北極平均海冰面積是1979年以來最小的。這是個破紀錄的時刻，讓我給趕上了，切實體驗了一把變暖了的北極之夏。或許，我應該走得更北一點的，或許，我應該冬天來。好一個無奈的盛夏啊。

這是一個最不需要人類文明的地方，卻也深受人類文明的影響。隨著愈來愈多的二氧化碳被排放到了空氣當中，它給北極帶來的傷害也越發嚴重。就在2010年8月5日，斯瓦爾巴特群島隔壁的格陵蘭島西北角，北半球最長冰川之一的彼得曼冰川發生了大面積斷裂，一座東西跨度近30公里的冰山島嶼清晰地出現在納爾斯海峽，正在漂離彼得曼。

去年我們到格陵蘭島的時候，彼得曼冰川上已經裂出了條口子，今年則是完全斷裂形成了巨型浮冰島。斷裂部分約有260平方公里，厚度約為紐約帝國大廈高度的一半，比三個香港島還要大。如此巨大的浮冰漂流在海面上，即便是諾亞方舟見到它也只有退避三舍的份。

這么大型的冰山斷裂，使得我們賴以生存的巨量淡水冰塊落入海洋，龐大的冰山碎片不僅威脅著所有納爾斯海峽中的航船，而且意味著“香檳瓶塞”效應正在啟動——更多的格陵蘭冰蓋將自此流出，全球變暖正在愈演愈烈。

北極大多是苔蘚類的植物，變暖可能會使得它們具有更長的生長季，從而增加光合作用吸收更多的二氧化碳，不過，不斷增加的干旱也可能會抵消并超過這種效應。另外，隨著全球氣溫的升高，濃密高大的灌木叢在凍土地帶開始隨處可見，今后發生野火的可能性將隨之增大。苔原野火也會將一直儲存在土壤中的溫室氣體釋放到大氣中。現在，越來越多的證據表明，北極苔原正因全球變暖導致的重大事件而逐漸消失。

苔原地帶的變遷將對當地繁衍生息的生物產生深刻影響。灰熊、狼、狐貍和很多水禽以及遷徙鳴禽，特別是嚴重依賴地衣為食的馴鹿受到的影響最大。在格陵蘭島，北美馴鹿的繁殖期與苔原植物的花期是一致的，然而不斷升高的氣溫使得這些苔原植物的花期提前，以此為食的馴鹿幼仔將面臨更艱難的生存機會。

能源爭奪的背后

去年到北極，我們的考察船是“極地曙光號”，這是一艘破冰船;今年到北極，考察船是“希望號”，是一艘救火船。船只的改變卻是變暖的最直接體現。氣候變暖致北極冰川逐漸消融，出現的夏季新航道可能使世界貿易重心發生改變。

世界上大約1/4尚未勘測清楚的燃料隱藏在北極的地下。開采礦物燃料資源，如今客觀上已經上升到國家層面爭奪的戰略焦點位置。針對北極地區的能源爭奪，環繞于北極圈周圍的俄羅斯、美國、丹麥、挪威和加拿大等五國間的角逐早已展開，并且未來會愈演愈烈。

我們把地球叫做母親，貪婪的向母親索取著一切的同時，卻少有考慮到自己是否是個孝順子女。這樣的行為會給母親帶來怎樣的傷害，想想剛剛發生在墨西哥灣的石油泄漏慘劇吧，如果你想說那是美國人的事，那么，近在家門口的大連灣漏油你又當如何面對呢?

人類在北極海域進行深水鉆探，面臨的風險首先是當地的自然條件，包括北極海域狂暴的風浪、無處不在的巨型漂流冰山、嚴酷多變的平日天氣——即使在夏天，一旦太陽消失在云端，氣溫會驟降至零度以下——比起四季宜人的墨西哥灣，這里無論發生任何級別的石油泄漏，實施補救的難度都要大得多。

此外，在北極圈這北緯70度之上的世界盡頭，附近沒有可以呼嘯而至的美國海岸警衛隊，更無大量可自駕船協助營救的專業人士或當地漁民——隔海相望的格陵蘭島岸邊小鎮Qaarsut的人口不到200人，距離最近的10萬人以上級別的城市遠在3000公里之外的加拿大。可以想象的是，如果北極圈內的石油鉆井一旦發生失控的事故，石油公司可以先抽身而退，去幾千公里外尋求救兵，至于能多快返回北極、有多大效率處理事故引發的環境災難，任何人都難以得知。假如進入北極長達半年的全天極夜，人類只有在大半年后返回，目睹渾身黑污的北極熊尸體了。

有常識的人都知道，原油泄漏對于北極地區生態環境的毀滅性破壞，遠不止于北極熊一個物種。猶如地球生態風向標的北極，大量的野生動物以此為家甚至是最后的避難所。海豹、海象、海獅、馴鹿、獨角鯨和白鯨等多種鯨類、數不清的獨特冰海生物，這里的環境支持著以百萬計的候鳥與留鳥棲息。

在我們感受地球母親恩澤的時候，地球母親，值得每一個兒女為她挺身而出。