北极海冰的面积今年可能又会创下一个新的最低纪录
“极地曙光号”到达冰桥后遇到的北极熊 图/尼克
冰桥已经岌岌可危,面积超过1000平方千米的冰面终于断裂出来 图/尼克
北极熊是一种无所畏惧的动物。在北极的食物链里,从来都是它们去捕杀海豹和鳕鱼,而没有其他动物来捕杀它们,这样没有天敌的生活让它们不知道什么是害怕。所以,当6月29日绿色和平组织的“极地曙光号”海船靠近冰面的时候,一只北极熊完全不以为意,旁若无人地在离船不到10米的海冰边缘散步。但实际上,危险正在向它逼近。
有时候,北极的探险者会遭到北极熊的袭击,那是因为北极熊饿了。探险者则用枪还击,为遇难的同伴报仇。绿色和平这个因倡导环保而闻名的组织最不可能做的大概就是这种事,所以,对那只散步的熊来说,危险并不来自于身边这艘涂满绿油漆的船。危险其实来自于它的脚下。
这只北极熊所行动的冰面,位于北纬82度34分,格陵兰岛与加拿大埃尔斯米尔岛之间。这里是一座冰桥,将两座岛连接起来,同时阻挡了北冰洋里的海冰向南移动。然而在“极地曙光号”到达这里的时候,冰桥正岌岌可危。科学家从卫星照片上看到,冰面上的裂缝正在扩大,数量也在增多。一个多星期之后,面积超过1000平方千米的冰面终于断裂出来,开始在北风和洋流的共同作用下以0.5节的速度向南漂移。
一个多星期的时间,那只北极熊可能已经离开了这片断裂出来的区域。即便它没有离开,由于北极熊拥有超强的游泳能力,数十公里不在话下,这只北极熊也很可能安然无恙。但另一方面,由于近几十年北极海冰的面积在缩小,北极熊的生存环境出现恶化,这也的确威胁了北极熊的生存。
北极熊需要足够多的冰缝,因为常常会有很多海豹在冰缝里活动。北极熊捕猎时会站在冰缝旁等待,一旦有海豹上来,便一下子扑过去。足够多的冰缝才能养活足够多的北极熊。可是,海冰面积逐渐缩小就意味着存在冰缝的地方越来越少了,北极熊猎食的平台也就越来越有限。
而且,这样的状况看起来很可能要持续下去。“我想现在已经太晚了,我们没有办法拯救夏季的海冰了。”美国科罗拉多大学国家冰雪数据中心主任马克·塞雷泽(Mark Serreze)告诉南方周末记者。他没有参与此次绿色和平的北极科考。
科学家做出的最短的预计是,到2030年,北冰洋在夏季就会不再有海冰覆盖了。如果科学家们没有出错,那么尽管从“极地曙光号”的“幸运鸟号”直升机上看去,盛夏的北冰洋仍是一片白色世界,但这白色世界却已经死亡了。
“我们现在所面临的问题是这带来的种种影响,从冰的损失对气候的冲击,到更多北极航道打开之后的环境和经济后果。”塞雷泽说道。
双重变化
澳大利亚探险家艾瑞克·菲利普斯(Eric Philips)在过去20年里到过10次北极点,4次南极点。1992年,他第一次进入北极。当他乘飞机从埃尔斯米尔岛上空飞过的时候,看到了地面上一处奇特的景象:群山中有十来个冰川排成两排,每一个都像一个从山峰之间吐出的舌头,在两排舌头之间的地方,是一个巨大的干涸的河谷。艾瑞克认为,这个河谷以前一定是一个更大的冰川。
在后来的探险中,他遇到了越来越多奇怪的现象。去年,他从俄罗斯出发,以冰上滑行的方式前往北极点。他惊讶地发现,几乎整个旅途中遇到的冰面都非常平滑。这说明,这些冰都是科学术语中所说的“当年冰”,也就是说这些地方在前一年夏天曾全都是海水,进入冬天后才刚刚冻结。这是艾瑞克在历次探险中从来没有遇到过的情况。
当年冰是相当脆弱和容易融化的,与当年冰相对的是多年冰。科学家研究的结果也与艾瑞克的个人体验相一致:在过去几十年里多年冰已经被大大削弱。
美国的两部卫星从1978年开始记录每个月北极海冰覆盖的面积,科学家最先发现的是面积的变化。通过对比这些记录,科学家注意到,从1979年到 2006年,一年的每个月份里海冰覆盖的面积都呈现出下降趋势。其中最明显的是在9月份,大概平均十年下降9%,或者说平均每年减少10万平方千米。
海冰的面积在2005年创造了最低纪录,只达到历史平均面积的四分之三,是50年来的最低。这一纪录没有维持多久,到了2007年便又被打破。
英国圣安德鲁斯大学苏格兰海洋研究所的地球物理学家理查德·贝茨(Richard Bates)7月8日对南方周末记者说,从现在的情况看,海冰的覆盖面积在今年可能又会创造一个新的最低纪录。“今年春天,有大量的冰都是薄的、年轻的,那么到9月份海冰覆盖面积非常低简直是不可避免的。”塞雷泽也说,“但今年会不会创造新的纪录,还要看下个月的天气形势。会不会像2007年夏天那样温暖又多风呢?我们还不知道。”
在2007年的时候,科学家仅知道北极海冰的面积在以显著的速度下降,但并不确定海冰的厚度是否也同时在下降。海冰的90%都位于水面以下,潜艇的声纳能够从下往上探测海冰的厚度。在1999年,通过比较1958年到1976年期间和1993到1997年间的声纳记录,科学家发现在9月下旬,北冰洋中心部分的海冰厚度平均减少了1.3米。但是,由于声纳采样点过于稀少,使得这个结果显得并不可靠。之后在2003年和2004年发表的另两项研究结果给出的结论也相差很大,一个认为海冰在1996年之前在变薄但之后又开始恢复,另一个认为1978年到2003年之间多年的、较厚的冰在减少。
现在,情况则大为转变,科学家认为海冰变薄的证据已经是结论性的。“已经有一些可靠的技术用于测量海冰的年龄,这些技术的测量结果是,北极失去了大部分老而厚的冰。”塞雷泽曾在2007年美国《科学》杂志的一篇文章中说海冰是否在变薄尚无定论,但现在认为这已经毫无疑问了,“现在在春天,年轻且薄的冰成为了主宰,它们在夏天很容易化掉。”
两个海峡的角色
船是顺着格陵兰与埃尔斯米尔岛之间的奈尔斯海峡(Nares Strait)一路北上到达这里的。奈尔斯海峡是一条相当狭窄的水道,有些时候,站在甲板上,一边能看到格陵兰,一边能看到加拿大。尽管冰桥断裂后会有大量的海冰顺着奈尔斯海峡南下,但北冰洋向外输出海冰的主要通道并不是这里,而是在格陵兰岛的东侧。
格陵兰岛东侧与挪威斯瓦尔巴群岛之间有一条弗拉姆海峡(Fram Strait)。每一年,北冰洋海冰的移动有两个大的方向:一个是北冰洋西部的海冰以顺时针方向移动,另一个就是西伯利亚附近的海冰穿过北极点,然后通过弗拉姆海峡进入大西洋。
直到1990年代末,科学家才开始逐渐认识到奈尔斯海峡的角色。在此之前,由于数据的缺乏,科学家对这里的海冰输出情况几乎一无所知。
奈尔斯海峡北边的出口外,也就是“极地曙光号”所在的冰桥以北的一片海域被称为林肯海(Lincoln Sea)。林肯海是大量多年冰的聚集之地,科学家曾经认为,由于埃尔斯米尔岛和格陵兰岛的阻挡,这些冰无处可去,所以能够多年积聚在这里。直到1998 年,科学家才发现,奈尔斯海峡像是一条下水道,每年都释放出林肯海的多年冰,这些冰一直漂流到巴芬湾。这样的事件主要发生在秋冬季节,在这个释放过程中,多年冰流失,被新形成的当年冰所替代。
现在,科学家已经认识到奈尔斯海峡是全球水循环中连接北冰洋和北大西洋的关键通道,它其中的冰和淡水的变化会直接改变海洋深水的形成。而大西洋中深水的体积和幅度的变化又会进一步影响全球气候。一些科学家提出,影响奈尔斯海峡中冰的输送过程的,主要是风,甚至可以说风起到了决定性作用。但相关的气象研究现在才刚刚开始。“极地曙光号”停泊在冰桥边上时,用双筒望远镜向埃尔斯米尔岛上看去,可以隐约看到一排小房子、一条机场跑道以及停着的飞机。那是加拿大的一个空军基地。在格陵兰岛一侧,位于巴芬湾北部的位置,还有一个美国空军基地。以前,奈尔斯海峡的气象资料都是在这两个基地测量的,但在这两处测得的数据并不能很好地反映奈尔斯海峡的风的情况,因为这两处的风都很大程度上受到了当地特殊地形的影响。因此数据是缺乏的。
去年5月,在加拿大和丹麦政府的共同批准之下,一组科学家在奈尔斯海峡的汉斯岛(Hans Island)上安装了一个小型无人气象站才彻底改变了这一状况。“极地曙光号”曾经经过这座小岛。那是在6月28日早上8点,刚刚吃完早餐的人们看到了几天来第一座近在眼前的海岛,纷纷拍照留念。一个小时后,当另一座小得多的岛出现时,则没有引起人们太多关注。
其实,这第二座岛就是汉斯岛。它一侧是峭壁,另一侧是伸入海中的平缓斜坡。在1871年8月,美国的北极探险船“北极星号”行驶至此的时候最先发现了这个在地图上没有绘出的岛。但是由于当时海面上出现浓雾,所以无法判断岛的大小。一年之后,“北极星号”返航的时候再次经过它,才看出大小,并以船上一名格陵兰向导的名字命名了这座岛。
汉斯岛的面积有1.3平方千米,高度有168米。它被认为是观测奈尔斯海峡北部天气状况的理想地点。因此,加拿大曼尼托巴大学和丹麦理工大学的一组科学家在去年为这座岛安装了实时观测天气的设备。他们的这座无人气象站每半个小时传回一次天气数据,包括了风速、风向、湿度、气温、太阳辐射等在内的一系列信息。
到现在为止,它已经记录到了周期性风暴、一次日全食、气压和气温骤变等现象,暗示在这片区域中,风暴是常见现象。更重要的是,科学家期待着从这座气象站中获得的信息能够用于修正他们的气候模型。
北极的温暖生活
也许北极真的变得足够温暖了,当船到达冰桥的时候,船员佩妮居然换上了比基尼。其实不光是她,其他人也不觉得这里有多冷。尽管这里满是冰雪,可以非常方便地打雪仗,但感觉上却并没有北京的冬天寒冷。
当然,现在是北极的夏天。可是,即便是在零下几十度的冬天,北极也要比以前暖和。根据美国国家冰雪数据中心的资料,北冰洋的平均气温在上一个冬天比正常的温度高了1-2摄氏度。
另外,从冬天的海冰面积也能看出一些端倪。去年夏天的融冰季节刚过,海水就有开始迅速冻结成冰。到今年的2月28日,海冰的面积达到了一年来的最高点,这比通常的时间稍早了一些。然后在3月份的大部分时间里,海冰的面积都保持了这一高度。3月份的平均面积是1516万平方千米,这个面积比1979年到2000年的平均水平低了59万平方千米。
至此,北极海冰3月份的平均面积已经连续六年低于平均水平。面积减少的速度是平均每十年2.7%,也相当于平均每年43000平方千米。
通常情况下,北极海冰都会在3月底达到一年里的最大面积——超过1400万平方千米,然后随着夏天的到来逐渐融化变小,到9月份达到最低点。
现在科学家怀疑今年9月海冰的面积会创造历史新低,其实从年初他们就看出了不好的兆头。对冬季海冰的研究显示,海冰不但面积低于历史平均,而且在厚度上也低于历史平均。在1981年到2000年间,多年冰占到了海冰的30%,但到今年2月底的时候,年龄大于两年的海冰只占到了所有海冰的不到10%。
今年4月份的时候,加拿大阿尔伯达大学和德国魏格纳极地与海洋研究所的一组科学家从飞机上对北冰洋主要的多年冰区域进行了探测。结果显示,埃尔斯米尔岛北边和格陵兰岛西北的海冰是整个探测过程中遇到的最厚的海冰,达到了5-6米厚;弗拉姆海峡、加拿大西北以及美国阿拉斯加北部的北冰洋的一些区域里存在1-4米厚的海冰,而其他的绝大部分区域都是当年冰。
他们的分析表明,多年冰的覆盖面积呈现出了轻微的增长,这可能意味着,尽管整体上海冰面积呈下降趋势,但至少在2009年夏天,海冰的覆盖会有暂时的恢复。但同时,由于数据仍然缺乏,不确定因素是大面积的当年冰,这部分的冰在夏天是最容易融化的。
北极变暖在很多人听起来是个坏消息,但对居住在北极圈内的10万因纽特人来说并不完全是这样。春天,冰面比以前更早化开,猎人们有了更长的时间能够捕猎白鲸。如果气候更加温暖,灰熊和北美驯鹿对他们来说也是可以接受的。在格陵兰岛,冰盖的消融让当地人看到,他们将有机会开采深埋于地下的矿藏。地质学家相信这座世界上最大的岛上蕴含着丰富的矿藏,只是由于被冰雪覆盖而始终无法采掘。
动物们的未来
在初到北极的两个星期里,“极地曙光号”上的人们一共看到了四只北极熊、两只喷水的鲸、许多的海豹,还有各种围着船飞行的海鸟。表面看去,这与印象中的北极别无二致,但实际上,随着气候变暖,这里的食物链也正在悄然改变。对于其中一些变化,科学家们还无法理解,北极生态系统的未来更是一个问号。
北极鳕鱼是这里的许多动物的基本食物,海豹、鲸、北极熊都要捕食北极鳕鱼。而海鸠的食谱上几乎就只有北极鳕鱼。对于它们来说,这种小鱼很好捉到。但是近些年,科学家发现某些地区的海鸠吃了大量的其他鱼类。比如在加拿大的哈德森湾(Hudson Bay),海鸠的胃里有一半都是细鳞胡瓜鱼,这些鱼主要生活在冰岛附近的海域。

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