游洪南 李麗華
【摘 要】北極地區的氣溫上升速度是全球平均變暖速度的2到4倍。海冰和積雪正在減少;冰川和格陵蘭大冰原也在縮小,導致海平面上升,永久凍土層解凍,野火規模越來越大,也愈加頻繁,苔原植物已經發生了遷徙,往越高的地區進行了生長。本文淺議全球變暖對北極正在產生和未來將會繼續出現的影響,以期了解氣候變化的實際情況和隨之而來的一系列挑戰。
【關鍵詞】全球變暖;北極;生態
中圖分類號: P941.62;D820 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2019)26-0070-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.033
0 概述
在地球上,氣候的變化似乎已經成為一個“事實”,全球變暖的問題也成為明顯的趨勢。據歐盟哥白尼氣候變化服務組織報道:2019年6月是目前全球最熱的6月,平均氣溫比此前記錄,即2016年6月,還高了0.1℃。歐洲6月平均氣溫則比以往高出2℃;多地氣溫破40℃。多雨、清涼的英國倫敦7月創下38.1度的歷史新高,倫敦地鐵因為沒有安裝空調成為讓市民出行頭疼的選擇,乘客們須忍受40℃的高溫。美國阿拉斯加州最大城市安克雷奇4日氣溫達32攝氏度,創50年來最高紀錄。北極圈橫跨阿拉斯加州,當地居民往年夏季穿毛夾克、戴針織帽,今年往頭上澆水,抹防曬霜、撐遮陽傘。一些氣象學家認為,阿拉斯加今年夏天熱得異常,一方面受高壓脊影響,另一方面與氣候變化相關。
根據美國報告顯示,北極地區歷經了5年“最熱”的年份期,也就是說又創下了5年內的“高溫”紀錄。科學數據顯示,在過去5年之中,北極地區的氣溫比1900年以來的任何其他地方溫度都要高。NOAA報告標志著美國科學家最新的氣候變化警告,但是美國“老大”始終不愿意承認它的存在。世界氣象組織也指出了2018年高溫和2018年的污染物排放創下了紀錄,而這又來一個“最熱”,實在是令人“心寒”。科學報告指出,由于全球變暖引發了早期浮游生物繁殖對更極端天氣的連鎖反應,極地地區正在發生巨大變化。2018年,北極同樣經歷了創下了2個紀錄,第二次最溫暖的氣溫和第二低的海冰覆蓋。因全球變暖,北極變暖速度已翻倍,未來極端天氣將更加常見,地球干旱將變本加厲,全球變暖的影響是難以估摸的。
1 海冰大量融化
由于氣候發生顯著變化,北極海冰持續減少,這是最令人們擔憂的趨勢。據悉,最近這些年的夏季開始,格陵蘭島海冰面積迅速減少,盡管2018年9月份沒有創下新的海冰最低紀錄,但是專家評估稱,當前該海域海冰面積仍將是40年以來最低的。
美國國家冰雪數據統計中心數據顯示,2018年8月份前兩個星期,冰雪覆蓋面積每天減少大約6.5萬平方公里,比1981-2010年平均每天減少5.7萬平方公里的速度略快一些。8月份后期與9月,經過幾個星期平均值以上冰融速度,海冰融化速度有所減緩。
我們再來看看今年的情況。2019年6月19日電據香港《文匯報》報道:”近日,位于北極圈的格陵蘭天氣持續大幅變暖,導致冰層大量融化,丹麥氣象研究所的海洋及冰層研究中心研究員奧爾森看到雪橇犬被迫在冰面上涉水而行。研究所另一名氣象學家莫特拉姆指出,科學家每年在這段時間,都會乘坐雪橇取回研究儀器,但今年研究隊伍途經的不少區域,冰層已經融化成水。”
隨著北半球的夏季來臨,身處北極圈內的格陵蘭島也開始進入融冰季節,格陵蘭冰層也越來越薄。就在今年6月13日一天內,就有超過40%的地區經歷了冰雪融化,總融冰量超過20億噸,引發全球媒體關注。格陵蘭島的融冰的高峰期一般出現在7月,大規模融冰提前預示著19年格陵蘭島融冰量或破紀錄,預示著全球變暖趨勢極正在加速。
據國外媒體報道,格陵蘭島北部海岸曾被稱為“最后冰區”,目前科學家最新觀測顯示,這些冰凍幾千年4米厚的冰層首次出現裂縫。格陵蘭島北部存在世界上最古老、最厚的冰層,在此之前一直承受住了氣候變化的影響。盡管北極地區海冰融化在過去從未被記錄過,但是專家表示,受暖風和高溫氣候影響,該區域海冰融化已發生了兩次。
海冰較少會產生怎樣的效應?在冬季結束之際,2018年3月份北極海冰達到了峰值。去年,美國宇航局宣稱,2018年海冰數量是最低的,前3次最低海冰紀錄分別是2015、2016和2017年。這可能產生一些負面影響,會直接影響氣候、天氣模式、植物和動物,以及當地人類群落生活方式。此外,消失的海冰將改變航線,影響海岸侵蝕和海洋循環。美國宇航局研究員克萊爾·帕金森(Claire Parkinson)說:“北極海冰覆蓋面積繼續呈下降趨勢,這與北極氣候持續變暖有關。”
這是一條雙向道路,氣候變暖意味著形成的冰越來越少,越來越多的冰會融化,但同時,因為海冰越來越少,太陽入射輻射反射率較低,進一步促進了全球氣候轉暖。
2 永凍土提前解凍
據說北極變暖的速度幾乎是全球平均水平的兩倍,和變化與氣候變化有關的區域包括地球的每個角落。冰蓋融化、海平面上升不僅負面影響當地社區的生計,而且對生態系統的破壞、全球氣候模式都存在潛在影響。
另一個主要的擔憂是,北極地區的土地和土壤被凍結,稱為永久凍土,儲存了大量的碳。永久凍土層的融化可能引發溫室氣體的大量釋放,從而進一步加速氣候變化。
根據一項發表在《地球物理研究快報》雜志上的研究指出,阿拉斯加費爾班克斯大學的研究人員在一次遠征北極前哨探險時,發現加拿大北極地區的永久凍土層比先前預測的解凍時間提前了70年。被永久凍土凍結數百萬年的北極地區,現在已經出現了各種各樣的植被、池塘、小洼地等。相關研究人員認為,這些凍土地區快速解凍并出現植被等生物,有可能是氣候變暖所致。可以這樣理解,如果不是吸收了大量的熱量(即氣候變暖),北極凍土是不太可能提前解凍的。當凍土解凍后,未曾被破壞的地面就會暴露在太陽下,進而孕育出植被等原始生命,這也在意料之中。
一般來說,在地球寒冷地區,大部分地下地面被凍結。永久凍土是凍土,巖石或沉積物-有時數百米厚。永久凍土融化一觸即發不是沒有任何征兆。歐洲宇航局還發現了異常溫度的變化,導致了永久凍土的發展較為強烈。其實在2012年夏季,就有過記錄,在西伯利亞的亞馬爾中部,引發了永久凍土地區的特殊類型的滑坡。
永久凍土的持續性發展并不奇怪,畢竟我們地球的溫度還是在持續的上升,當然永久凍土的溶解之后,會將地下暴露的冰加速融化。但這應該不是好事情。在2018年8月27日,由哥白尼哨兵-2任務監測的西伯利亞西北部亞馬爾半島永久凍土區域,歐洲宇航局還發現了冰川融化造成了“冰湖”的出現。這也都是地球變暖的標志。
那么,凍土解凍會不會加劇溫室效應呢?如果這些永久凍土層持續融化,大量儲存在永久凍土層里的溫室氣體(如二氧化碳、甲烷等)就會“破土而出”,釋放到大氣層中。當大范圍的凍土快速解凍時,釋放的溫室氣體數量也是相當驚人的,要想通過人為的方式將即將“破土而出”的溫室氣體收集起來,目前技術來看,是不可能做得到的,也就只能讓它們肆意流浪到大氣中了。當然這些“跑”出來的溫室氣體會加劇溫室效應,進一步使全球變暖。這看起來是一件不可逆轉的事情,或許我們能做的,僅僅是減少碳排放,緩解溫室效應,進而減緩它們解凍的速度。
另外,海底凍土帶也在悄悄融化。在過去30年內,北極東部的海底凍土帶的融化速度已經加倍,達到每年18厘米。這導致溫室氣體甲烷的密集排放,并可能也會對全球氣候產生影響。
托木斯克理工大學的學者們率先證實了海底凍土帶的不穩定性,它導致了發現地球上溶解甲烷和大氣甲烷的最大異常現象。2018年秋天,學者們發現溶解甲烷出現異常,其濃度比大氣中的甲烷高1萬倍。托木斯克理工大學地質部教授伊戈爾·謝米列托夫介紹說:”在工業開采活動中,如果不考慮海底凍土帶的研究結果的話,可能發生地質生態災害(類似于墨西哥灣事故),從而可能造成不可挽救的損失。”
永久凍土帶有碳基植物和動物殘骸,而溫度升高之后,凍土除了融化出常見的冰水之外,還會產生污染氣體。科學家估計,世界永久凍土帶的碳含量幾乎是目前大氣中碳含量的兩倍。當永久凍土變暖和解凍時,它釋放出甲烷和二氧化碳,將這些溫室氣體加入大氣層,使全球變暖更加嚴重。
所以說著相當于是全球變暖的“循環”反應,變暖之后到凍土融化,然后再加速提升,完全形成了一個完整的“融化系統”,一個強大的“惡性循環”。全球氣候的變化已經讓我們陷入更加嚴重的困境之中,不進行嚴格的地球保護措施,最后傷的就是我們自己。
3 植物生態變化
在北極地區,雖然說我們的大多數地區都沒有生物或者植物的存在,但是極少地區也有數百種植物,例如低洼灌木,草類植物等,這對維持我們北極地區的碳循環起到了重要的作用,只有這些植物的存在,才可能維持正常北極生態系統,根據北極專家發現,隨著全球氣候的改變,在過去的30年中,北極的需要植物已經發生了遷徙,往越高的地區進行了生長。
也就是說植物的生存受到了影響,這是來自130多名科學團隊,通過60000多個數據觀測結果共同給出的。當然,我們知道北極的氣候改變是影響全球化的,所以同樣對于北極和高山地區的植物來說,一樣的正在被推動之中,通過北緯地區的永久凍土研究我們都知道,含有世界上30%至50%的土壤碳,一旦這些發生轉變,氣候會再一次引發“巨變”。
在世界范圍內,北極苔原植物的分布十分的廣泛,基本上溫度稍微比較低的地區都存在,當然這里排除了南極,南極的生態環境和北極是有差別的,溫差我們就不用說了,生物生存都是差距,南極主要是企鵝生存之地,而北極主要是北極熊,所以北極苔原植物是基本不可能在南極被發現的,北極苔原植物的轉移,與土壤、溫度等改變存在關系。
永久凍土的轉變可以說是北極的“痛點”。根據研究結果,大約1500萬平方公里的面積是在發生巨大變化,預計到2050年的時候會有三分之一會消失掉,最壞的情況就是減少47%。永凍土的轉變直接影響北極氣候,北極苔原植物如果不發生轉變基本上是不可能的。生物或者植物都會去適應一個生態環境的轉變,世界的任何一個角落都是如此。
在北極變暖問題上,研究人員發現,迄今為止,科學對緩慢變暖地區的關注程度不成比例,這意味著未來氣溫變化的影響可能被低估了。讓我們好好保護地球吧,期待地球擁有更好的生態環境。
【參考文獻】
[1]Robert J.Capon A,Colin S A,et al.Aspergillicins A-E:five novel depsipeptides from the marine derived fungus Aspergillus carneus[J].Org Biomol Chem,2003,1:1856-1862
[2]任國玉,戰云健,任玉玉,等.中國大陸降水時空變異規律:I:氣候學特征[J].水科學進展,2015,26(3):299~310.
[3]http://dy.163.com/v2/article/detail/DPTNJVSD053811WW.html.
[4]https://www.sohu.com/a/245566306_100112818.
[5]https://news.sina.com.cn/w/2019-06-19/doc-ihytcerk7844786.shtml.
[6]http://www.tianqi.com/news/185976.html.