日前,格陵兰岛下首了人类有气象记录以来第一场大暴雨,而且是发生在格陵兰岛海拔3216米的地方。

按照科罗拉众大学钻研者给出的数据:陪同着格陵兰岛这场大暴雨的从天而降,冰川将添速融化,最后会导致起码70亿吨水陪同着暴雨流失。而这已经是以前10年时间里,格陵兰岛发生的第三次大周围融化事件了。

而在30年前,格陵兰岛的大周围融化时间发生概率,大约是每隔150年才会展现一次,而且情况远不如现在主要。

2016年夏日,格陵兰冰盖外貌的冰融水汇聚成河流。河流在裂隙中冲出孔洞(被称为冰臼),形成竖井,将水引去冰盖底部。流水的润滑作用会让冰盖更快地滑到海中。图中的橙色点是钻研这种效答的钻研者们的帐篷。

对于暴雨发生的因为,有钻研者外示,这主要是由于北半球的极端高温引首的。

近年来,南北极高温形象愈发主要,进而引发动植物骤减、海平面上升、全球极端天气频发。

南极和北极,到底怎么了?

图文 | 阿拉斯泰尔•福瑟吉尔(英国皇家地理学会会士) 基思•肖利(布里斯托大学博士)

翻译 | 林巍(中国科学院南京地质古生物钻研所助理钻研员) 吴灏(浙江天然博物馆博士)

编辑 | 谢芳 瞭看智库

本文为瞭看智库书摘,摘编自《吾们的星球:正在湮灭的天然奇不悦目》,江苏凤凰科学技术出版社2021年8月出版,原标题为《两极冰融》,原文有删减,不代外瞭看智库不悦目点。

1

恐怖的数据

迂腐的南极冰层是吾们星球上最好的记忆存储器之一。它记录了以前50万年的温度和二氧化碳程度,这些新闻被埋藏在冰内的气泡所捕获。

20世纪80年代和90年代,苏联在南极洲的科学考察站沃斯托克站钻取的冰芯,首次展现了两件对于气候转折钻研至关主要的原形:第一件是温度和二氧化碳程度的转折总是步伐相反,两者上升和消极的趋势相通;第二件是两者都达到了有记录以来史无前例的高值。

美国国家航空航天局拍摄的南极洲卫星照片,这边是地球上最冷、最干、最众风的地方。南极半岛位于左上方。

那么气候转折对南极洲及周边海域意味着什么?一些人展望海岸周边的陆外会变得更绿,这预示着侵犯物种的到来。原形上,近几十年来的气候变暖,使得南极半岛众处冰雪融化地区的苔藓数目增补了4倍。

那些在南极半岛上度夏的阿德利企鹅也急需关注,该区域受南大洋变暖的海水和风海流影响最深。

在以前30年中,一个位于南极半岛北端的阿德利企鹅滋生群数目降矮了80%,这能够是由附近海冰的湮灭所致,而海冰能激活企鹅所倚赖的食物链。现在,这种亏损被南极洲东部阿德利企鹅种群数目的添长所均衡,那里片面海冰的数目实际上在增补,但这能够无法赓续下去。

王企鹅雏鸟育儿所:王企鹅雏鸟期待着父母用嗉囊带着食物归来,这些雏鸟只是环南极地区南乔治亚岛圣安德鲁斯湾重大秋季集群的一片面。

随着南大洋变暖,更众的光透过变薄的冰层照射到洋底,一些海洋物种也许会闹炎首来。罗斯海是位于新西兰正南部的巨型海湾,钻研者们近来在此处海底发现,深海海绵、海星、海蛇尾、海参展现了爆发式添长,但这种急剧添长能够具有误导性。

钻研者们在南极半岛附近的别林斯高晋海发现了海底蠕虫和其他新物种的侵犯,它们将原有物种挤走,导致总生物众样性受损。

海洋生物学家认为,生活在南极洲周围海床上的大约4/5的原生无脊椎动物物种受到气候转折的要挟。按照说相符国当局间气候转折特意委员会的说法,大约1/4的海冰能够在21世纪湮灭,浮游植物也将会缩短。这意味着磷虾也会缩短,行为连锁逆答,南大洋中所有取食磷虾的物种,从鱼类、乌贼、企鹅到座头鲸等,都会缩短。磷虾种群的休业对整个生态编制的抨击是熄灭性的。

巴布亚企鹅在它们滋生地的近海捕食磷虾,并带回去喂养它们滋长中的小鸟。这群企鹅属于一个超过100只的集群,它们的滋生群位于南极半岛旁的丹科岛附近。随着南极海冰的紧缩,巴布亚企鹅扩大了它们的食谱周围,一方面是由于巴布亚企鹅不像阿德利企鹅那样倚赖磷虾,另一方面是由于它们体型较大,于是它们能潜得更深,捕捉种类更雄厚的鱼类。

在北极,海冰缩短对海象命运的影响尤为隐微。对海象来说,海冰具有两种功用:海冰造就藻类,这是海洋食物链的基础;海冰又是海象潜入洋底取食蛤和贻贝的平台和在取食过程中修整的平台。但随着北极变暖,迢遥北方的宁靖洋海象正在失踪这些冰质平台,它们被迫上岸,成为气候转折的逃难者。

位于西伯利亚和阿拉斯添州之间的楚科奇海,是宁靖洋海象的一个主要觅食场所,但夏日时已几乎不存在海冰。剩下的海冰大众在更北的地方,位于深海之上。因此,海象向南迁徙,前去西伯利亚沿岸的岬角,在那里它们能登陆并修整。题目是,海象重大的数目已使这些"岩石难民营"超出负荷。

迁徙中的宁靖洋海象——海象母亲和小崽们与数千只其他个体一首,在俄罗斯北极圈地区的西伯利亚海岸登陆。该海岸是小批几个正当迁徙的海象在秋季修整的地区之一,在不息几个极度温暖的夏日之后,此时的海冰已融退至北冰洋内地。

在楚科奇海的东岸,海象的数目增补了10倍。超过10万只海象挤在一首,一个挨着一个,这能够是吾们星球上最大周围的大型哺乳动物集群之一。

随着空间的用尽,一些登陆点新来的海象只能爬上高达50米的悬崖以追求修整之处。在那里,这种鳍脚类动物精疲力竭、饥肠辘辘,并因高度而迷失倾向,它们能够会滑倒并跌落,也能够因野狗群或人类的骚扰而受到惊吓,并摔物化在下方的岩石上。

在楚科奇海岸边的一处登陆点,当《吾们的星球》摄制组进走拍摄时,就在岸边发现了超过650只海象的尸体。

成千上万只宁靖洋海象荟萃在楚科奇海边缘的一处岬角,这边是世界最大的海象登陆区。2017年秋季,超过10万只海象在操纵这片修整区,它们代外了大无数的宁靖洋种群。

2

添速的先兆

北极和南极的差别并异国那么显而易见。

从外貌上看,它们犹如是相通的,都遮盖着无限的白冰,但在其他各个方面,它们是相对的两极。南极是一个被海洋环绕的大陆,而北极是一个被大陆环绕的海洋。南极洲的巨厚冰层使得南极地区能保持矮温,而北极的变暖则主要得众,由此导致的北极海冰急剧消退,已经给很众物种带来了厉峻的挑衅。

3月,经过数月的24小时的冬季极夜和0摄氏度以下的气温,冰盖一连延迟,横跨海洋,将西伯利亚的冻土苔原与北美洲连接首来。北极熊也因此能跨越两块大陆。

到了夏日,较高的气温暖极昼的阳光使得无数海冰融化,海冰的量在9月达到最小值。

最大值:2017年3月,经过不息3年的暖冬,漂浮的北极海冰的年度最大周围达到了历史新矮。| 最小值:2017年9月,在夏末,北极的极地海冰年度最小周围达到了历史新矮。

但在近几十年,这种季节循环已被打乱。能挺过夏日融化的海冰越来越少,而冬季形成的海冰也缩短了,剩下的冰层也比以前薄得众。同时,在很众地方海冰更早解冻,更晚重新凝结,这意味着诸如北极熊等物种能够在冰上觅食的时间更少,而在岸上的时间更众,它们与人类遭遇的概率也在一连变大。

在吾们星球极北之地发生的一致,看首来像是全球气候转折添速的一种先兆。整个星球都在变暖。

这是温室气体在大气圈中的积累所致,这些气体能捕捉太阳的炎量。二氧化碳是一类主要的温室气体,因吾们燃烧煤、石油和天然气等碳基燃料而大量开释。

在北极,变暖的速度是这个星球上其他地方的2倍以上,这是由于海冰的缩短会添速变暖。冰是白色的,因此它能够将85%的太阳辐射逆射回太空,这有助于保持北极的矮温。但在近来几十年,随着冰的融化,这种白色外貌被颜色更深的海洋所代替,后者仅能逆射10%的太阳光,盈余的炎量被接收,添炎了周边的空气和水体。

这一致导致的最直接效答是,更众漂浮在北冰洋上的冰在夏日融化。气候变得越暖,就有越众的冰融化,进而导致温度进一步提高。当冬季温度消极时,冰再次形成,但是再次形成的冰要薄得众,由于无数曾经年复一年一连下来的冰已经湮灭了。

直到近来,北极大片面地区仍被夏日也不融化的长期冰盖遮盖,但是其中超过40%的冰已然湮灭。北极冰盖的平均厚度自1975年以来缩短了2/3,降矮到1.2米。这种效答正渐渐走向失控:随着冬季冰层的变薄,它在随后的夏日也就更容易融化。

除非全世界能将全球变暖控制在1.5摄氏度以内(这意味着北极变暖约3摄氏度),否则科学家坚信,到21世纪中叶,北极仅存的长期海冰将会只存在于极北的小片地区,荟萃在格陵兰岛西北部海岸和添拿大巴芬岛以北的群岛之间。夏日,几乎整个北冰洋将会十足无冰。

晚夏,冰山漂浮在位于格陵兰岛东岸的世界最大的峡湾编制——斯科斯比湾。这边的大冰山其实是重大的道高·延森冰川(Daugaard Jensen Glacier)崩裂下来的浮冰,它们在漂浮经过褊狭通道时会撞上岩石。

对于北极生态编制和生活在那里的人们,气候变暖的效果已经相等隐微,但其湮没的影响更为远大。欠缺了北极这面"镜子"的珍惜,由此带来的添速变暖效答会作用于全球各地。

2008年,在离北极点不远的挪威斯瓦尔巴群岛山脉下的隧道中,运营"世界种子银走"的农业钻研者竖立了一个"末日种子库"。

它的现在的是保存世界上野生和种培作物的种子样本,以竖立一个长期性的贮备,使这些种子免受任何能想到的全球性不幸的侵占,无论是核搏斗、小走星撞击、全球变暖照样海平面上升。异日末世的幸存者们,起码能找到种子来种植作物养活本身。

但在2017年的夏日,斯瓦尔巴的温度达到史无前例的程度,山上的冰最先融化并进入隧道。人们为了珍惜隧道不受异日洪水的影响,不得不另做准备。种子钻研者们所意料的末日不幸之一,犹如已经展现。

3

影响全球

异国人意料到北极冰融会发生得这么早、这么快。融化效答正在延迟到环绕北极的大陆上。

在以前的40年中,6月时遮盖在添拿大、美国阿拉斯添州、西伯利亚和斯堪的纳维亚的雪量缩短了一半。生活在北极的40个土著群体传统的捕猎、捕鱼和放牧的生活手段被扰乱,其因为包括近岸冰的移动和不走展望,苔田园火等新形象带来的放牧土地的亏损,以及海洋与陆地生物迁徙手段的转折。

随着一些地方土壤的温度比外貌上升得更快,冻土层也在迅速湮灭。数千年来,西伯利亚、添拿大北部和阿拉斯添州的土地都处于冰冻状态,未必冰冻深度可达700米。但是今天,外层冻土正从坚冰变成泥沼,进而导致道路垮塌、管道爆裂、修建倾倒、甲烷火灾、坑洞形成。

甲烷是一种温室气体,有着比二氧化碳更强的添温潜力。倘若冻土不息融化,这种气体大量进入大气圈,那么就像很众科学家展望的:变暖会添速,甚至是隐微添速。

北极理事会的一项通知挑出警告:到2040年之前,挨近外貌的冻土层也许会融化20%。

被冰冻超过200万年的西伯利亚冻土层,融化并垮塌进入河谷。

随着世界变暖而展现的无冰北极,不管在生物学上照样物理学上,都与以前200万年的情况大为分歧。天然具有体面性,一些野生动物会从深度凝结中解脱并因此获好。比方说,很众大泰西和宁靖洋鱼类正向北膨胀,其中鲭鱼是胜利者的代外。但是北极从来就不是生态荒地,因而也会产生输家。

北极海冰一向是海洋生物的避难所。以珊瑚为例:吾们认为珊瑚总是环绕在炎带岛屿周边形成珊瑚礁,但是世界上一些稀奇的珊瑚生活于北冰洋洋底的严寒深水中,处在近乎长期的冰盖之下。像炎带珊瑚礁相通,这些冷水珊瑚也为其他海洋物种的闹炎挑供了栖息地。

世界上已知分布最北的冷水珊瑚生活在斯瓦尔巴北部朗塞特海脊的卡拉斯克海山,距离北极点仅400千米。"那里足够了生命,"德国海洋生物学家安婕·博埃蒂乌斯在开释了一艘去拍照的潜水艇后发布博客说道,"尺寸达1米、寿命达数百年的巨型海绵间,生在世巨型白海星、蓝海螺、红色螃蟹,以及白色和棕色的蛤。"很众冷水珊瑚礁也是具有主要经济价值的鱼类育儿所,比如平鲉这种分布在北部水域的深海鲉鱼。

随着北极被在更暖的水域中闹炎的生物侵犯,这些体面冷水的物种很能够会缩短。

很隐微,漂浮的海冰对于北极熊、海豹和海象等海洋哺乳动物是至关主要的。环斑海豹大无数时间会在冰下的海水中猎食,但它们也会和暗藏在冰面上的北极熊玩"猫捉老鼠"的游玩。海豹用鳍足上的爪在冰上掏洞,以便它们上浮呼吸空气,北极熊则守在洞边期待食物。海豹始末众挖几个洞来作梗北极熊的判定,以挑高生存机会。但是变薄的冰转折了这种捕猎的动态:海豹挖洞更容易了,但暗藏也更难得了。

添拿大北极圈地区巴芬岛以北的拜洛特岛不远处,一头年轻瘦小的北极熊站在浮冰之上。它刚吃完一只海豹,正在追求更众湮没的食物。

环斑海豹在冰上的雪中发掘兽穴,将它们重生的小崽暗藏在内里。但在下雪少的年份,兽穴顶部会过早垮塌,使得小崽袒露。在那些雪不再有余厚的地方,小崽就降生在坦荡的冰上——它们渐渐变得毫无生存机会。

短期内,熊能够会占优势,但当冰进一步融化后,两者都是输家,由于他们都将异国任何可用于捕猎的浮冰。

北极是22000—31000头北极熊的家园。外貌上看来,它们活得挺好。它们的数目之于是能从20众年前的6000头添长至今,要归功于1973年达成的一项珍惜它们的国际公约,这项公约缩短了人类对它们的捕杀。实际上,它们是地球上小批几种照样能在大无数原首栖息地发现的大型食肉动物之一。但北极熊的演化使它们倚赖行使北极冰进走捕食,因此随着冰的湮灭,科学家展望,到2050年全世界1/3的北极熊将湮灭。

一头北极熊站在遮盖在昌普岛的厚厚冰帽上,该岛属于俄罗斯北极圈内的法兰士约瑟夫地群岛。它的周围是北冰洋最大的海洋珍惜区。

4

动物的不幸

其他的海洋哺乳动物面临着相通的挑衅。

一角鲸是整年巡游于北极水体中的3种鲸类之一,其他2种是弓头鲸和白鲸。它们的生活与北极海冰的年度膨胀和消退周详相连。

来自添拿大和西格陵兰的一角鲸冬季大片面时间都在格陵兰岛西部的巴芬湾深水中觅食。它们荟萃在有着厚浮冰的区域,潜到深处去搜寻它们的主要食物——格陵兰大比现在鱼,它们也在冰下取食北极鳕。冰的消退守短了它们的捕食区,并且在坦荡水体,它们被捕猎的风险增补了——随着冰的湮灭,虎鲸迁徙到了北极。

夏日,一角鲸在距离添拿大北极圈地区的巴芬岛不远处取食。

北极野生动物最为雄厚的炎点地区是海冰中间的半长期坦荡水体,它们清淡由上升流形成,被称作冰间湖。

冰间湖中形成了大量的藻类水华,野生动物荟萃其中。对于短翅小海雀、北极熊、一角鲸和另一种倚赖北极冰的鲸类——弓头鲸等动物的世界最大种群来说,冰间湖至关主要。说相符国教科文结构将一些冰间湖列为世界遗产,但冰的湮灭给冰间湖带来主要要挟。

此外,对海洋生命的异日来说,藻类的命运也是一个大题目。在以前20年,更暖的水温增补了藻类20%的产出,导致了更众的水华,这为冰缘的微型甲壳动物(浮游动物)挑供了大量食物,这些甲壳动物又被鱼类、鸟类和海洋哺乳动物取食。

科学家已经仔细到藻类物种构成的转折,这种转折会影响相关的海洋食物网。藻类爆发性添殖引首的水华对于海洋生命相等主要,由于很众物种的生命周期与水华的时间同步。但春季水华展现的时间已经发生了隐微转折,在一些地方最早可挑前50天,这就带来了要挟。倘若水华不及按期展现,那么一些北极最主要的物种将会遭难。

在挪威北极地区斯瓦尔巴群岛的其中一个岛上,短翅小海雀整体回到位于岩石海岸上的巢穴。它们在海上取食桡足类,变暖的水体将导致浮游桡足类迁走,会对短翅小海雀的滋生造成重大影响。

比如说,这将会影响候鸟物种,它们会在北极藻类授予的海洋生物兴起期依约而至,进走繁育和取食。每年的春季和秋季,大约1200万只海鸟从宁靖洋起程,飞到北冰洋。途中,它们在褊狭的白令海峡筑巢、觅食、繁育。其中包含小型的北极燕鸥,它们每年去返于南极和北极。倘若"冰季"发生转折,它们抵达的时候也许会找不到食物。

已经陷入麻烦的是生活在添拿大北部的布朗尼克氏海雀,它们又被称为厚嘴海鸦。厚嘴海鸦以北极鳕养育小鸟,而北极鳕在冰缘取食藻类水华。但现在冰融化的时间比以前挑早了两周,在小鸟孵化的时间之前。当食物变得更少时,更众的小鸟将会物化亡。

北冰洋冰间的北极鳕小鱼。北极鳕小鱼在两岁之前世活在冰的周边,以桡足类等小型甲壳动物为食。血液中的抗冻成分使得它们能在0摄氏度以下生活。当它们长到有余大后,会前去坦荡水域,成为海洋哺乳动物和海鸟的主要食物源。

天然资源珍惜论者不确定厚嘴海鸦是否能迅速转折食性,转而捕食毛鳞鱼,这种鱼在极冷的北极水体后撤后,会进入该区域。倘若不及的话,厚嘴海鸦将会陷入麻烦。同时陷入麻烦的还有象牙鸥,它们在添拿大北极地区的数目已经缩短了70%。

随着北极的物种构成发生转折,新的食物链也许会形成,但会对人类和天然产生难以意料的影响。鲭鱼直到10众年之前还未见于格陵兰岛附近海域,但现在它们的数目已经相等可不悦目,与大比现在鱼、对虾一路成为格陵兰岛主要的出口物。它们与其他直到不久前还只见于更南部地区的鱼类的到来,将会促使更众的新物种来到北极——尤其是当人类决定开发北极资源的时候。

人类已经在北极较偏南的区域进走鱼类捕捞,比如白令海的鲑鱼和白眼狭鳕,以及斯堪的纳维亚北部巴伦支海的北极鳕和暗线鳕。

随着北极变暖,这些种群中的一些会阑珊,例如主要沿着冰缘取食的白眼狭鳕,其数目会随着冰的缩短而缩短。而一些其他种类的鳕鱼以及毛鳞鱼、大比现在鱼,也许会幸运一些。一项钻研推想,北极鱼类种群的价值到2050年会增补50%,达到约300亿美元。

5

湮灭的冰盖

极地地区表现的一个奇怪奚落是,人类对地球温度调节编制的影响在这小我口稀奇的地方最为凶猛。那么吾们能够做些什么,又已经做了什么来珍惜它们呢?

1959年,12个在南极有基地的国家签定了《南极条约》,不准在此地进走军事和商业采矿运动,有效保证了这片大陆仅为科学所用。另一项同时签定的相关海洋资源的公约则节制了对南大洋磷虾和鱼类的捕捞。

世界首个公海海洋珍惜区——南奥克尼群岛南大陆架海洋珍惜区,以及世界上最大的受珍惜海洋区域——位于南极物种最雄厚的海湾的罗斯海海洋珍惜区,这两个珍惜区的竖立外明对极地的珍惜已经在渐渐升级。

天然资源珍惜论者同时呼吁在南极大陆周边竖立更众的海洋珍惜区,给予水体与现在陆地同级的珍惜。这些提出包括将另一个大海湾——韦德尔海以及南极半岛也纳入珍惜。

同时,北极面临的要挟则更为众样和紧迫。与南极分歧,北极几乎异国被正式珍惜首来。但在2017岁暮,各国达成了一项国际协定,针对北冰洋中部一片比地中海还要大的区域竖立了16年的商业捕捞禁渔期。

这是个好新闻,但生物学家想要走得更远,他们要对海底火山(鱼类滋生地)、冷水珊瑚礁和冰间湖等生物众样性的炎点区域进走正式的珍惜。另一个挑议是,将由格陵兰北部和添拿大北极群岛东北部片面地区构成的区域通盘纳入正式珍惜。这个区域被称作"末了的冰区",推想此处的海冰将维持最长时间,异日成为包括北极熊在内的很众北极物种的关键避难所。

但原形是,在北极,竖立正式的珍惜必要与将全球变暖控制在1.5摄氏度以内和珍惜海冰不进一步融化协同进走。

阿拉斯添州北部沿海,一头弓头鲸和它的小鲸在北冰洋的冰间浮出水面。弓头鲸生活于浮冰之间,以桡足类等浮游动物为食。极厚的颅骨让它们能够在必要制造呼吸洞时突破18厘米厚的冰层。

北极已经被提高的温度、海冰融化的水体息争冻的土壤所转折,它将睁开报复。

融化的海冰对海平面异国直接的影响,由于它本身已经漂浮在海洋中(倘若它融化并不会增补额外的体积)。但当陆冰融化,水注入海洋,世界周围的海平面都会上升,沿海区域会被占有。

陆地上有很众的冰——大无数属于遮盖在格陵兰岛和南极洲的3个重大冰盖。格陵兰岛的面积大约是德国的6倍,冰盖厚度达3千米。这个冰盖正在融化,这使得全球海平面每年上升1毫米。倘若它通盘融化(起码必要数个世纪,但能够变得无法不准),最后会使海平面上升7.3米。

这个星球上面积最大的冰域是东南极冰盖。它犹如是安详的,既由于其重大的尺寸,又由于其位于稳定的陆地上。这是一个好新闻,由于倘若它十足融化,将会使海平面上升众达53米。但是它较小的亲戚——西南极冰盖,则是另一种情况了。

西南极冰盖并不处在稳定的大陆上,而是锚定在一系列水下山脉上。科学家警告说,当温暖的洋流在冰下形成环流,能够会导致冰松脱并漂走,冰在漂走的过程中会赓续融化。

西南极冰盖的湮灭会导致海平面上升5米。美国国家航空航天局称,这是"海平面迅速上升的单个最大要挟"。它的湮灭将是全球性的不幸,世界上的很众大城市和片面最好的农业用地将被占有,同时被淹的还有滨海生态编制。

冰的湮灭首初能够很缓慢,在两个世纪内对海平面提高贡献不大。但是,倘若吾们在这期间不不准全球变暖,那么海平面上升将会很快添速。

全球有超过6亿人生活在不超过海平面之上10米的区域。吾们不悦目察到海平面每年上涨超过3毫米。这个速度还在增补,到2100年的时候上涨幅度会达到60厘米。

哺育犹如在于,吾们的千钧一发不光仅是要不准渐渐变暖,更要不准迢遥的南北极地区跨过临界点,否则吾们的世界最后会变成一片沼泽。

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