在过去的两百多年中，我们的世界正以惊人的速度变得支离破碎。海洋酸化、气候变化、能源开发，北极，这片远离人间烟火的纯净之地，这片美丽而脆弱的极北之地，正在沦为人类燃烧能源并争夺能源的沸腾的战场

1985年的夏天，在一艘开往北太平洋的科考船上，美国生物学家维多利亚（Victoria J. Fabry）注意到了一个微小但可怕的现象。在她收集的装有一种小型海洋生物叫做“海蝴蝶”（Pteropods）的封口瓶中，海蝴蝶的外壳在短短48小时内消失了。维多利亚意识到随着海蝴蝶不断呼吸，密封瓶里的二氧化碳浓度迅速增加，并溶解于海水里，使海水的酸度在短时间内发生了重要变化——构成海蝴蝶外壳的碳酸钙溶解了。

海蝴蝶的命运令维多利亚忧心忡忡，她担心这预示着浩瀚海洋未来的可怕景象。随着人类活动产生的二氧化碳越来越多，一旦它们更多地溶解到海水中，必然会使海洋长久以来维持的酸碱平衡在未来某一时刻被打破，许多海洋生物可能因此遭受灭顶之灾。引发维多利亚担忧的，正是我们现在所说的“海洋酸化”。

2010年的夏天，在另一艘开往北极的科考船上，带着与维多利亚同样的忧虑，我一路向北航行。北极，这片远离人间烟火的纯净之地，这片美丽而脆弱的极北之地，正在沦为人类燃烧能源并争夺能源的沸腾的战场。

我从北京先飞往德国法兰克福，再从那里换乘到挪威的奥斯陆，从奥斯陆再飞往斯匹次卑尔根群岛首府朗伊尔城，短暂休息后又是10个小时的航船。两天时间在不同国家间辗转，汽车飞机轮船不停的换乘，冲破层层云雾一路向北，目的地是地球最北端的国际科考基地新奥尔松（Ny-Alesund）。

有句诗是这样说的：黑夜给了我黑色的眼睛，我却用它来寻找光明。而在北极，太阳24小时挂在天上，夏日的永昼比黑暗的冬天更吸引人的，是对黑夜的期待。虽然在朗伊尔城的小憩已经让我慢慢习惯极昼了，但要想一如往常的睡去醒来仍然不是件容易的事情。被遮挡得严严实实的船舱窗户，寄托着我们对黑夜无尽的期待。夹杂着忧虑、期盼与些许兴奋，我小小的晕船了。

之所以千山万水赶到这里，为的是参与到一项由绿色和平与全球多国科学家们共同开展的有史以来最为全面的海洋酸化实验中。因为北极的海洋和海洋里的虾虫鱼蟹，都正在遭受前所未有的威胁。而这个威胁，全球的海洋生态都无法幸免于难。

越来越酸的海洋

海洋酸化是一个新的研究领域，直到2003年，“海洋酸化”才作为术语第一次出现在英国《自然》杂志上。它主要指海水吸收大气中的二氧化碳后，发生反应形成碳酸，从而导致海水酸度增加。该领域的大部分研究成果只是在近10年才发表出来的，还有很多问题需要解决，但有一点已经在科学界达成了共识：海洋的酸度正在发生着快速的、史无前例的变化。

海洋酸化的加重，不仅会改变全球海洋的化学成分，而且将使得海洋生态系统面临崩溃的威胁。它是继气候变化之后，世界科学家们发现的人类过度排放二氧化碳的又一个灾难性恶果。

二氧化碳是在全球尺度范围内漂移的，我们在行走、吃饭、打嗝、放屁间排出的二氧化碳，很有可能就飘到了北极。海水会吸收我们所排放的约1/4的二氧化碳，每年，大约80亿吨因人类燃烧化石能源而产生的二氧化碳被海洋所吸收，其体积大约相当于10亿个奥林匹克标准游泳池大小，约等于15万个杭州西湖的容积。

科学家估计，自工业革命以来，表层海洋的pH值由8.2下降到8.1。pH是一个对数值，0.1的下降意味着酸度实际上增加了26%。微小的pH变化会给生物体带来巨大的后果。比如，我们人类的血液和组织的pH大约为7.4，pH改变0.2或更多，不论升降，都会有生命危险。

很多海洋生物在化学成分稳定的环境中经过数百万年的进化，它们依赖于这样的稳定环境。但自工业革命以来，海洋的变化比过去2000万年里发生的变化要快100倍。如果继续按照目前这种大气二氧化碳浓度升高的趋势发展，预计到2060年，海水酸度会上升120%。对复杂脆弱且内部相互联系彼此依存的海洋生态系统而言，这就是一个重大问题。

大部分海洋生物在其“钙化作用”形成贝壳和骨骼的过程中需要利用碳酸钙。它们把碳酸氢根转化成碳酸根从而形成碳酸钙。海水pH减小会降低碳酸根离子的量，从而导致生物体构建这些结构变得越来越困难。人们还发现，从食物链最底端的浮游生物如钙化藻类、珊瑚虫类，到我们日常餐桌上出现贝类、甲壳类和棘皮动物如海参等，在酸化环境下形成碳酸钙外壳、骨架的效率明显下降。

再者，由于冷水比热水能够吸收更多的二氧化碳，因此，北极受伤最快也更严重。我们排放的二氧化碳不仅导致气候变化，还在加重北极的海洋酸化，威胁着海洋中浮游生物的生存。大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，食物链就是如此环环相扣，招招致命。

最新研究显示，未来50年里，海洋可能会因吸收过多的化石燃料燃烧所排放的碳元素而导致酸性过强，从而不再适合珊瑚礁生长。科学家认为，除非持续增长的二氧化碳排放量能够下降，否则到2100年，现存的珊瑚礁将全部死亡。

珊瑚礁在全球海洋中所占的面积虽然很小，却是海洋生物多样性最丰富的生态系统，有1/4的海洋鱼类与其相互依存。生活在珊瑚礁的鱼类卵子会被海水带走，但幼鱼会再游回来定居。可见，一旦珊瑚礁受损，鱼群就不能生存。

联合国粮农组织估计，全球有5亿多人依靠捕鱼和水产养殖作为蛋白质摄入和经济收入的来源，对其中最贫穷的4亿人来说，鱼类提供了他们每日所需的大约一半动物蛋白和微量元素。海水的酸化对海洋生物的影响必然危及这些人口的生计。例如，澳大利亚的大堡礁或者加勒比海珊瑚礁不仅为成千上万的人们提供重要的食物资源，也是重要的旅游资源。想象一下，如果它们消失了会对当地产生多大的影响。

我们依赖海洋生态系统提供全方位的服务，包括从渔业获得的食物、旅游和休闲娱乐业的收入、生物地球化学过程产生的氧和营养物质等。所有这些都会因海洋酸化发生改变，或者在很多情况下发生退化。

“北冰洋危机”科学考察

2010年5月底，绿色和平“希望号”（Esperanza）科学考察船起锚离港，向北极地区航行，正式启动为期两个多月的“北冰洋危机”科学考察活动。绿色和平与包括德国海洋科学研究所(IFM-GEOMAR)、中国厦门大学在内的全球9个国家11个大学研究所的35位科学家，共同参与到这项海洋酸化实验。

北极似乎可以充当一个指示器或者是某种征兆，暗示正在发生着的一些事情。对于本次北冰洋考察，海洋酸化国际项目首席科学家Ulf Riebesell说：“我们的研究将着重于对北极食物链的调查研究，希望从中收集到北极生物对于海洋酸化敏感性的最新科学证据。”

我们的考察船“希望号”在北极的任务之一，就是协助参与国际海洋酸化项目的研究人员把把9个巨大的生态实验仪器(Mesocosm)及其他30吨科研设备从德国的基尔港口运往挪威北部Svalbard群岛西海岸北纬79度左右的国王湾地区，这里距离北极点仅有650海里。随后这些“大试管”被投入附近海域进行海洋酸化实验。

这9个“大试管”每个重两吨，有双层巴士高，能够装入50立方米的海水。科学家们根据二氧化碳在大气中的浓度范围，从390cm3/m3（现在）到1250cm3/m3（下个世纪中期），设置了9个实验梯度将其注入到试管中，从而代表不同水平的海洋酸化值，以模拟其对海洋生物的影响。

随后5周的时间里，科学家每天都会从各个试管中采集样本，来观测海水化学成分和海洋生物的变化，最后，通过对这些水样进行比较，来预测不同大气二氧化碳浓度条件下海水的酸化程度，从而分析北冰洋不同海洋生物对各种海洋酸化程度的响应。

实验中一个很重要的样本就是之前我们所提到的海蝴蝶（Pteropods)。在实验中我们就发现，像海蝴蝶这类的浮游生物其钙化过程尤其容易受到海水酸度变化的影响。它们的贝壳可以用来保护自身不被掠食以及在海水中的垂直移动。在酸化的海水中贝壳生长缓慢，随着海水酸度增加，贝壳开始剥皮甚至逐步分解。

海蝴蝶学名尖菱碟螺，因为有像蝴蝶翅膀一样的双足在海水中游来游去而得名。海洋酸化，将使得在两极地区像海蝴蝶这样的翼足目软体动物完全消失成为可能，或许它们还可以迁移到纬度更低和更暖和的地区，但前提是它们能适应那里的气候环境。

没有人知道翼足目软体动物数量的急剧下降会对海洋生态系统的其他部分产生怎样的影响。但是，事实是这些小型海洋动物是两极海域食物链的关键环节，为鲑鱼、鳕鱼类、鲱和海鸟甚至鲸提供食物，这就足以让我们担忧了。

科学家们已经确认了海洋酸化会产生严重后果，但是，什么尺度的二氧化碳浓度海洋酸化对整个生态系统的影响恶劣到什么程度，这个我们不知道。这也是我们进行本次实验的原因。

最终，实验非常成功。Ulf Riebesell教授表示：“我们不仅取得了丰富的海洋酸化对北极海域影响的科研数据，并从实验中证实了酸化会对该区域的食物链乃至整个生态系统产生一定影响的事实。”

溶冰之夏

我到北极的时候是夏天，一个我钟爱的季节。到达新奥尔松（Ny-Alesund），我冲出船舱的第一眼就被震惊了。难道这就是北极？这就是北极圈内北纬79度千里冰封的北极？这就是距离北极点仅650海里万里雪飘的北极？现实与想象有着根本的区别。

7月份的北极，暖和得有点不像样。放眼望去，积雪，山峦上还残存着少许；冰川，群山之间尚有稀稀拉拉的两三条。只有它们，还保留着北极的尊严。近处，冰雪全无，只剩下柔和阳光下黑灰色的我熟悉的大地。

最暖和的那几天，随便一件抓绒衣就可以行走江湖了。若是年轻小子火力旺的话，一件T恤也足以应付。我那不惜血本弄来的充绒900能抵御零下30度严寒的羽绒服啊，只能说是生不逢时，英雄无用武之地了。

在稍早的6月，大家还穿着厚实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现出了她的真实面貌。这极北的大地，在一夜间醒来。

究其原因，在我做的功课中了解到，由于墨西哥暖流分支和经常的低气压气团经过的影响，新奥尔松所属的Svalbard群岛比同纬度地区要温暖，群岛的西岸会比东岸温度要高，夏季海冰消融得也快。

北极的海冰能够反射太阳辐射，从而保持该地区的低温并能够缓解全球的气候变化。但根据科学的测量，在过去的30年中，北极的海冰一直处于减少的趋势，尤其是在夏季，海冰消融更为剧烈。

从卫星数据记录上看，今年6月份的北极平均海冰面积是1979年以来最小的。这是个破纪录的时刻，让我给赶上了，切实体验了一把变暖了的北极之夏。或许，我应该走得更北一点的，或许，我应该冬天来。好一个无奈的盛夏啊。

这是一个最不需要人类文明的地方，却也深受人类文明的影响。随着愈来愈多的二氧化碳被排放到了空气当中，它给北极带来的伤害也越发严重。就在2010年8月5日，斯瓦尔巴特群岛隔壁的格陵兰岛西北角，北半球最长冰川之一的彼得曼冰川发生了大面积断裂，一座东西跨度近30公里的冰山岛屿清晰地出现在纳尔斯海峡，正在漂离彼得曼。

去年我们到格陵兰岛的时候，彼得曼冰川上已经裂出了条口子，今年则是完全断裂形成了巨型浮冰岛。断裂部分约有260平方公里，厚度约为纽约帝国大厦高度的一半，比三个香港岛还要大。如此巨大的浮冰漂流在海面上，即便是诺亚方舟见到它也只有退避三舍的份。

这么大型的冰山断裂，使得我们赖以生存的巨量淡水冰块落入海洋，庞大的冰山碎片不仅威胁着所有纳尔斯海峡中的航船，而且意味着“香槟瓶塞”效应正在启动——更多的格陵兰冰盖将自此流出，全球变暖正在愈演愈烈。

北极大多是苔藓类的植物，变暖可能会使得它们具有更长的生长季，从而增加光合作用吸收更多的二氧化碳，不过，不断增加的干旱也可能会抵消并超过这种效应。另外，随着全球气温的升高，浓密高大的灌木丛在冻土地带开始随处可见，今后发生野火的可能性将随之增大。苔原野火也会将一直储存在土壤中的温室气体释放到大气中。现在，越来越多的证据表明，北极苔原正因全球变暖导致的重大事件而逐渐消失。

苔原地带的变迁将对当地繁衍生息的生物产生深刻影响。灰熊、狼、狐狸和很多水禽以及迁徙鸣禽，特别是严重依赖地衣为食的驯鹿受到的影响最大。在格陵兰岛，北美驯鹿的繁殖期与苔原植物的花期是一致的，然而不断升高的气温使得这些苔原植物的花期提前，以此为食的驯鹿幼仔将面临更艰难的生存机会。

能源争夺的背后

去年到北极，我们的考察船是“极地曙光号”，这是一艘破冰船；今年到北极，考察船是“希望号”，是一艘救火船。船只的改变却是变暖的最直接体现。气候变暖致北极冰川逐渐消融，出现的夏季新航道可能使世界贸易重心发生改变。

世界上大约1/4尚未勘测清楚的燃料隐藏在北极的地下。开采矿物燃料资源，如今客观上已经上升到国家层面争夺的战略焦点位置。针对北极地区的能源争夺，环绕于北极圈周围的俄罗斯、美国、丹麦、挪威和加拿大等五国间的角逐早已展开，并且未来会愈演愈烈。

我们把地球叫做母亲，贪婪的向母亲索取着一切的同时，却少有考虑到自己是否是个孝顺子女。这样的行为会给母亲带来怎样的伤害，想想刚刚发生在墨西哥湾的石油泄漏惨剧吧，如果你想说那是美国人的事，那么，近在家门口的大连湾漏油你又当如何面对呢？

人类在北极海域进行深水钻探，面临的风险首先是当地的自然条件，包括北极海域狂暴的风浪、无处不在的巨型漂流冰山、严酷多变的平日天气——即使在夏天，一旦太阳消失在云端，气温会骤降至零度以下——比起四季宜人的墨西哥湾，这里无论发生任何级别的石油泄漏，实施补救的难度都要大得多。

此外，在北极圈这北纬70度之上的世界尽头，附近没有可以呼啸而至的美国海岸警卫队，更无大量可自驾船协助营救的专业人士或当地渔民——隔海相望的格陵兰岛岸边小镇Qaarsut的人口不到200人，距离最近的10万人以上级别的城市远在3000公里之外的加拿大。可以想象的是，如果北极圈内的石油钻井一旦发生失控的事故，石油公司可以先抽身而退，去几千公里外寻求救兵，至于能多快返回北极、有多大效率处理事故引发的环境灾难，任何人都难以得知。假如进入北极长达半年的全天极夜，人类只有在大半年后返回，目睹浑身黑污的北极熊尸体了。

有常识的人都知道，原油泄漏对于北极地区生态环境的毁灭性破坏，远不止于北极熊一个物种。犹如地球生态风向标的北极，大量的野生动物以此为家甚至是最后的避难所。海豹、海象、海狮、驯鹿、独角鲸和白鲸等多种鲸类、数不清的独特冰海生物，这里的环境支持着以百万计的候鸟与留鸟栖息。

在我们感受地球母亲恩泽的时候，地球母亲，值得每一个儿女为她挺身而出。