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全球熱壞了!南極「末日冰川」觸發海平面上升危機

2020-08-05
作者: 英國《金融時報》精選

▲地球因氣候變化而變暖,但冰層卻不是在各處均勻暖化,南北極圈暖化速度更快。(圖/達志,以下同)

思韋茨冰川(Thwaites Glacier)被稱為「末日冰川」,地球未來如何,地球上沒有幾個地方像這裡一樣可以預先看出端倪。即使按南極洲的標準,像思韋茨冰川這樣偏遠且不利人居的地方也沒幾個;它離最近的研究基地1000多英里,風暴一來就是數週,冬季溫度低到零下40度,在此工作只有與在月球工作可堪比擬。

去年之前,只有少數人踏上思韋茨冰川;如今,這裡是英美團隊進行一項重大研究的地點。科學家正設法了解這個面積有英國大小、正在迅速融化中的冰川是如何變化,以及海平面上升對人類的影響。英國南極調查站思韋茨冰川研究計畫的海洋與地球物理學家拉特(Rob Larter)說:「思韋茨冰川是南極洲最脆弱的地方,很多面積已經融化了。」(延伸閱讀:台達電創辦人鄭崇華不敢到武漢投資 就是怕三峽大壩!

了解冰川過去 預測未來

思韋茨冰川研究計畫的科學家為研究殫精竭慮,英籍地質學家瓊森女士(Joanne Johnson)今年初花了8週的時間在此,一個帳棚之內只有她和另外一人。她說,思韋茨冰川的情況令人不得不心生警覺,「這處冰川現在非常不穩定,變化之快很可能會冰融入海,飛過冰川上空時,你看得到很多裂縫」。

瓊森研究的是冰川下的岩石,以了解冰川的歷史。透過多了解思韋茨冰川過去的行為,可以幫助科學家預測未來它會如何對應氣候暖化。她的研究也是國際思韋茨冰川研究計畫的一部分,是南極有史以來最具雄心的研究項目之一。

了解思韋茨冰川不僅關乎學術,更關乎了解海平面上升如何影響城市,以及世人應如何為一個完全不同的世界預做準備。思韋茨冰川如果繼續惡化,本世紀末海平面可能上升幾公分或幾十公分。英國南極調查站科學主任范恩(David Vaughan)說:「這聽起來也許不算多,其實很嚴重。海平面不是在100年裡緩慢上升,而是有一天早晨醒來,你發現史上從未淹水的一個地區突然被淹沒了。」

地球90%的冰層在南極洲,厚達2公里,面積相當於一個歐洲大陸。地球雖因氣候變化而變暖,但冰層卻不是在各處均勻暖化,南北極圈暖化速度更快。南極和北極區的格陵蘭島目前是地球暖化的最前沿,根據最近一篇論文,自1989年以來,南極地帶變暖的速度是全球速度的3倍。

南極冰原融化、冰川向海洋滑動之際,思韋茨冰川在支配其他冰川的變化上也有著樞紐地位。目前思韋茨冰川就像一個塞子,擋住了南極西部的許多其他冰川滑向大海,但是科學家擔心這個現象無法持久。美國國家科學基金會南極冰川學研究負責人卡特勒(Paul Cutler)說:「思韋茨冰川是南極洲西部一帶其他冰川的基石;它若融化,其他冰川也可能一發不可收拾。」(延伸閱讀:約瑟夫.史迪格里茲:追求經濟成長是否已經過時?

海面上升 最大風險在南極

思韋茨冰川愈來愈薄,冰塊流失加速,似乎已到了搖搖欲墜的邊緣。卡特勒預估,思韋茨冰川若是融化了,可能造成海平面升高約65公分;但思韋茨冰川消失,會在半個南極(西半邊)引發連鎖效應,導致海平面上升2到3公尺之間,對全球大多數沿海城市形成災難。

氣候模型學者說,假設世界排放二氧化碳一直是當前的水平,到本世紀末,海平面將上升61到110公分;但如果思韋茨冰川崩解的速度比預期快,那麼南極洲引起的海平面上升量就可能是模型推演的兩倍。科學家指出,重力對海洋的影響代表某些地區的海平面上升更甚,而且升幅會使部分城市更易受到影響,尤其是北美東海岸。

好在南極大陸融化的程度還不那麼大。目前,全球海平面每年上升約3公釐,其中1公釐是來自南極融冰的影響;即使全南極洲的冰層融化需要數千年,但當前思韋茨冰川的加速融化變化驚人。此刻大氣中二氧化碳的濃度增到人類首見高水平,研究人員試圖了解地球是如何變化,而南極洲對此關係至巨。波茨坦氣候影響研究院教授、數篇南極冰層論文的作者雷沃曼(Anders Levermann)說,就海平面上升而言,「迄今風險最大的是南極」。

最大的問題不是海平面是否會上升,而是上升會多快。冰融需要時間,熱也需要時間通過氣候系統分散,人對冰層的物理屬性以及它如何隨著時間而退化了解不多,這也就是為何了解思韋茨冰川關係重大的原因。雷沃曼解釋說,所涉及的物理過程與將冰塊放在板上觀察它融化類似。他說:「海平面上升速度會有多快很難說,但是要判斷在溫度升高1、2或3度後 ,冰床有多少可以繼續保持完整、海洋會擴大多少,並不很難。」

減碳長期前景 仍不樂觀

即使全球因疫情而封關期間,二氧化碳排放量顯著下降,但長期前景仍然不佳。二氧化碳可在大氣中停留超過一個世紀之久,目前二氧化碳量仍在增加,地球也仍在暖化。最近幾個月更出現了數項堪憂的新紀錄:今年6月是有史以來最熱的6月,7月西伯利亞附近的俄羅斯極地熱浪創下38度的高紀錄,引發了多處毀滅性的野火。

地球上發生的許多暖化現象已經啟動「鎖定」步驟——例如夏季北極冰床的消失或西伯利亞永凍層融化,意味著可能無法阻止地球暖化或加以逆轉,世人所能做的就是從事研究,以及了解暖化對世人生活與生命的意義。

▲全球因疫情而封關,二氧化碳排放量顯著下降,但長期前景仍然不佳。

瘦長的黃色機器人「冰鰭」(icefin)或可協助科學家完成任務。它的設計目的原是要在木星的衛星歐羅巴上尋找外星生命,去年12月也在思韋茨冰川上試用。它體型如圓柱,可以通過冰原上狹窄的孔洞,下降到冰川與冰原基岩匯合處後,其配備的攝影機、化學感應器及聲納掃描儀,可在融化發生處進行測量。「冰鰭」團隊負責人,喬治亞理工學院副教授施密特女士(Britney Schmidt)說:「這種載具可以到達其他工具到不了的地方。」

「冰鰭」和其他研究團隊發現造成思韋茨冰川融化的真正禍首是海洋,而不是空氣;隨著地球暖化,海洋也吸收了大部分多餘的熱量。在南極洲,覆蓋整個南極大陸的冰層目前狀況穩定,融化主要發生在冰原與大海接觸的邊緣附近。這一片暖化中的海洋對思韋茨冰川衝擊至巨,因為冰川大部分都位於海平面以下的基岩上;靠近海洋的冰川低處作用就好比香檳酒的瓶塞,可以堵冰入海。范恩說:「那一大片冰川如果除去,有如打開瓶塞,隨之而來的是冰流入海。」

地球暖化趨勢 已不可逆

全球各地的基礎設施規畫人員都為海平面上升帶來的挑戰傷腦筋,而海平面上升的不確定性也使問題治絲益棼:該應變的狀況是海平面上升50公分還是它的2倍?多了解思韋茨冰川有助於回答這個問題——但是答案可能無法及時出籠。一些沿海城市已在做準備。僅高於海平面10英尺的舊金山機場已在機場周圍建立防禦設施;倫敦官員也在研議何時該提高泰晤士河水閘的高度;雖然還不足以讓印尼政府擱置遷徙首都的計畫,但雅加達已大興土木修築防波海堤。

海平面上升帶來的經濟代價十分巨大。根據《環境研究通訊》今年初發表的一項研究,到本世紀末,這個代價將高達全球國內生產總值的4%。高海位代表更多的沿海地區會為洪患所苦、基礎設施遭毀損,以及易受鹹海水滲透的低窪農地會被破壞。這項研究的作者國際應用系統分析研究所研究員辛科(Thomas Schinko)說,預先防範比亡羊補牢更合乎成本效益。他說:「如果我們不去調適,會蒙受巨大損失。」然而,計畫人員若是不能預知情況,準備就會為難。卡特勒說:「這項挑戰到底有多緊急?其實關係到要針對多少、多快做準備,要提供社會一個更準確的認知。」

隨著武漢肺炎病毒肆虐全球,南極大陸的下一個研究季(通常為12月至2月)的人員已精簡到不能再少。南極是武漢肺炎零病例的大陸,研究團隊決心保持這項紀錄。這也意味著研究團隊和瓊森必須等待更久的時間才能找到答案。瓊森說科學家對思韋茨冰川的了解仍然不多,但她堅信有一天會再回到冰川。她說:「大多數的發現尚待發掘。」

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