費雪

南極洲,依靠海冰進行繁育的帝企鵝
“地球的保護傘”南極海冰,正在大量消融。
據美國國家冰雪數據研究中心,南極今冬海冰面積于9月10日達到峰值,為1696萬平方公里。自1979年有衛星觀測數據以來,這一數字創下了南極冬季海冰面積峰值的最低紀錄,比1986年的歷史最低點還少103萬平方公里。
而較2022年同時間點,海冰面積縮減則超過了150萬平方公里,大小相當于澳大利亞北領地。
對此,該研究中心的資深科學家沃爾特·邁耶驚呼,今年乃是“極端破紀錄”的一年—這種非常罕見的異常現象,很可能在數百萬年內才發生一次。
作為極地氣候系統關鍵組成部分的海冰,其融化有可能在全球引發鏈式反應。那么,什么樣的蝴蝶效應將會到來?
對于近年南極海冰出現的歷史性大消退,英國《獨立報》認為,當主要歸咎于全球氣候變暖。文章論據則是,在2020年,曾監測到南極遭遇過少有的熱浪襲擊,最高氣溫與往年相比上升了約9.2攝氏度。
的確,有相似案例可援以為佐證。2022年3月15日,南極洲東部的一座巨大冰架“康格”完全坍塌,消融面積相當于中國廣州市黃埔區和白云區的總和。這同樣也是一例完全出乎科學家預料的極地重大事件—該冰架位于南極洲大陸氣候最干、溫度最低的地區,原本十分穩定。
塔斯馬尼亞大學的教授馬特·金分析,彼時,南極洲部分地區氣溫比月平均氣溫高出了近40攝氏度,極端熱浪很可能正是“最后的致命一擊”。
澳大利亞莫納什大學的海冰研究員阿里安·普里奇則通過研究證明,溫室效應造成的南大洋變暖,則是導致海冰減少的另一誘因。他描述了這樣一種惡性循環:根據白色比深色更能反射陽光的“反照率效應”,因升溫而失去浮冰的海面,將吸收更多陽光,引發新一輪的海水暖化和冰體融解。故而,一旦失去極地海冰這個全球氣候最為靈敏的“調節器”之一,南極便將由“地球的冰箱”,搖身一變為“地球的放熱器”。

2022年,“康格”冰架在2周內坍塌的過程圖
南極系統存在遠遠超出現有認知范疇的高度復雜性。
在此情形下,英國南極調查局的卡羅琳·霍姆斯博士擔憂,隨著南半球漸進夏季,海冰萎縮將會變得不可阻擋。“游戲已然改變”,科羅拉多大學博爾德分校的冰川學家泰德·司坎博斯更對美國有線電視新聞網(CNN)如此斷言:“未來很長一段時間甚至可能是永遠,我們都不能看到南極系統恢復到15年前那樣,這是不可逆轉的新常態。”
但也有部分科學家持更為保守謹慎的態度,認為下悲觀結論還為時過早。遙感科學家彼得·弗雷特韋爾博士對比地球兩極發現,不同于北極海冰清晰地呈現出隨時間推移而逐步減少的線性趨勢,早些年南極海冰的面積一直處于穩定狀態,甚至還一度出現過緩慢增長的“變暖悖論”,直到2016年后,才走出了一條從未有過的異常偏少曲線。
可見,南極系統存在遠遠超出現有認知范疇的高度復雜性。因此,面對南極海冰面積的驟然下降,埃克塞特大學的冰川學家馬丁·西格特教授告訴媒體,在當下分析原因和預測走向,都是難言確定的侈談。
近日,復旦大學大氣與海洋科學系青年副研究員郭媛媛和溫之平教授團隊在國際頂級期刊《地球物理研究通訊》上發表論文,首次明確提出,近三十年來南極夏季海冰范圍變率不斷增長這一觀測事實。一個振蕩幅度愈發劇烈、變幻莫測的南極,這或許是當下唯一可以明確的事實。
南極環境驟變,已對野生動物的活動產生重大影響:該地區內鯨魚賴以生存的關鍵食物來源之一南極磷蝦,其分布已顯著向南移動和收縮。
而依靠海冰進行繁育的動物種群更是首當其沖,譬如帝企鵝。這種生物的交配、產卵、孵育全部在海冰上進行,其后,孩子才能脫離父母獨立生存。也就是說,從3月到轉年1月這段時間,帝企鵝棲息地的海冰必須保持穩定才行。
期間一旦海冰融化,尚未發育完全的雛鳥由于沒有長好游泳的鰭狀肢,和防水的成年羽毛,掉入海中便會被淹死或凍死。即使雛鳥設法找到漂浮的碎冰立足,也會因與父母走散、失去投喂,最終被餓死。

帝企鵝是一種安土重遷的動物
自2009年衛星成像監測投入使用,南極各地已零星發現了幾起陸地冰架消退,導致繁殖失敗的孤立事件。而從2018年開始,南極大陸超60個已知帝企鵝群落中的30%,開始普遍遭遇海冰部分或全部消減的大范圍沖擊。尤以去年為甚,出現了有記錄以來最廣泛的區域性繁殖失敗。
根據英國《地球與環境通訊》雜志刊文,在去年南極海冰消退最為嚴重的別林斯高晉海域,科學家觀測的5個帝企鵝繁殖區中有4個都“全軍覆沒”,約1萬只雛鳥中,只有最北部羅斯柴爾德島上的820只或可幸存。
生物學家拉特克利夫疾呼,這場災難性的“徹底失敗的繁殖”,應該成為重視冰上物種生存境況的“早期警鐘”。目前,帝企鵝被國際自然保護聯盟(IUCN)列為“近危物種”,但如果無法踩住壞勢頭的剎車,預計到本世紀末,超過90%的帝企鵝將面臨滅絕的悲劇。當下已經有人提議,應將其加入保護需求更緊迫的“易危物種”名單中。
幸而,海冰消失不會危及成年帝企鵝的生存,因此研究人員還寄希望于來年繁殖季。而關鍵就要看帝企鵝群落能否迅速適應現有的繁育基地可能轉瞬即逝而無法信賴的現狀,轉而進入探尋更安全新地帶的遷移模式。
近年來確有研究發現,帝企鵝出現了新的繁殖行為—在海冰形成較晚的年份,它們會去往冰架上繁殖。相較于水面上的浮冰,冰架是與大陸架相連的冰蓋延伸向海洋的部分,比海冰要厚得多,且更不易受溫度變化的影響。
但懸在帝企鵝頭頂上方的“達摩克利斯之劍”并未就此解除—如何進入冰架,對帝企鵝來說是一個很大的考驗。面對有著巨大冰崖的冰架,沒有攀爬能力的帝企鵝必須找到由冰溪構成的緩坡等迂回通道,才能抵達目的地。因此,這一方案能否紓解帝企鵝繁殖危機,要打一個問號。
更不必提,帝企鵝還是一種“安土重遷”的動物。在南極第二大帝企鵝繁殖地哈雷灣,原本生活著大約兩萬對帝企鵝,經歷繁殖失敗后,種群里的大多數選擇移動到了56公里外的一處新繁殖地。但跟蹤研究發現,直到6年以后,仍有一小部分帝企鵝還在堅持回到原來的家園。
總而言之,正如世界自然基金會極地項目負責人羅德·道尼強調的那樣:“如果人類不能阻止海冰繼續急劇減少,那么帝企鵝就無法擁有真正意義上的避難所。”

2019年2月,南極洲,美國南極計劃科考船沿著思韋茨冰川東部冰架的邊緣行進
人類要“用指甲緊緊抓住”這條細長的冰山鏈。
除了危及生物種群,海冰這個緩沖“隔熱層”的消失,將導致南極冰川直接暴露在溫暖的海水中不斷融化,等于間接按下了海平面上升的加速鍵。
事實上,南極冰川告急已早有端倪。廣袤的思韋茨冰川,是南極洲融化速度最快的冰川之一。在2014年就有美國研究人員發出警告,其冰蓋已經出現“不可阻止”的坍塌。到2021年11月,又有衛星圖像顯示,在支撐思韋茨冰川的冰架上,發現了幾條橫跨冰楔的大型裂縫,一旦冰架破裂,冰川將會以超三倍的速度融化。
有數據顯示,自上世紀80年代以來,思韋茨冰川已損失大約5950億噸冰,融化水量占全球海平面上升的4%。有一個貼切的比喻,形容思韋茨冰川就像紅酒瓶上的軟木塞,一旦坍塌,將導致南極洲西側冰蓋的剩余部分一瀉而出,傾流入海。
故而,思韋茨冰川又有“末日冰川”的稱號—科學家呼吁,人類要“用指甲緊緊抓住”這條細長的冰山鏈,因為當它融化的時候,就是末日的降臨。
據2010年統計,全球大約10%的人口(約6億)居住在海拔低于10米的低洼地帶,面臨著海平面上升帶來的淹沒危機,和較其他地區更為嚴峻的風暴潮。同年,國際環保組織“綠色和平”發布評估:在亞洲,海平面每上升一米,就有可能淹沒一個城市。
而全球范圍內,此類災害發生風險概率最高的城市則是馬尼拉。經預測,到2030年,該城市發生十年一遇大型水患的概率還在不斷上升,市域近87%的面積將為洪水吞噬。
有媒體“威爾士在線”9月24日刊載報道稱,南極海冰消融的警訊傳出之后,英國氣象局即根據氣候中心組織的新地圖發布了跟進預測—到2050年,英國東部的大片地區以及西歐的小塊地區,都有可能沉至年度洪水水位線以下;到本世紀末,海平面可能會進一步上升3.7英尺(約合1.12米)。
當此危局,人類自救亟待行動。盡管目前尚無法斷定溫室氣體排放,就是導致南極海冰大量融化的“元兇首惡”,但正如英國《每日郵報》所言:“不能將無法歸因作為不停止燃燒化石燃料的借口。”
此外,在北極的科學實驗也已證明,扭轉氣候變暖,的確是恢復極地海冰的切入口。盡管鑒于南極環境的獨特性,目前還不能確定此法是否適用,但這還是為急轉直下的南極生態帶來了一線希望。
畢竟,對人類和動物來說,時間真的不多了。
責任編輯吳陽煜 wyy@nfcmag.com