科技日報記者 張佳欣
南極曾是一片被時光遺忘的冰封秘境,遙遠、純粹,仿佛永恒靜止。但如今,這幅寧靜的畫面正被迅速撕裂。
發表在新一期《自然》雜志上的一篇論文引發國際媒體廣泛關注。來自澳大利亞、南非、瑞士、法國、德國和英國的科學家團隊指出,南極正在經歷快速且前所未有的“突變性轉變”:海冰以極快的速度消融,漂浮的冰架加速瓦解,大陸之上的萬里冰原正悄然逼近臨界點,連深海中維系地球平衡的洋流,也漸漸失去了往昔的“力量”。
部分論文作者曾親赴南極目睹了這些令人震驚的變化。他們認為,這些變化不僅威脅著這片土地上的生命,更會波及全球,影響延續數年。
南極海冰:消失速度遠超北極
全球人為溫室效應所產生的熱量中90%被海洋吸收。
據美國哥倫比亞廣播公司報道,在衛星監測所得數據的最初35年間,南極海冰覆蓋率略有增加,但在過去十年中,南極海冰面積急劇下降。自2014年以來,南極周圍的海冰已從海岸線平均后退120公里。最顯著的減少發生在2023年冬季,海冰覆蓋范圍遠低于以往衛星記錄與歷史模型的預測,科學家稱這一減少速度“令人震驚”。自那時起,南極海冰范圍持續徘徊在歷史最低水平附近。
研究顯示,過去十年南極冬季海冰的減少速度,是過去46年北極海冰減少速度的4.4倍。海洋變暖被認為是導致這一變化的主因之一,而海冰的消融又會反過來加速海水吸熱,形成不斷自我強化的惡性循環。根據美國科羅拉多大學博爾德分校國家雪與冰數據中心的數據,截至今年7月,南北半球日均海冰范圍已創下有衛星記錄以來的第三低值。
在最新發表于《自然》的研究中,科學家綜合分析了海冰、區域洋流、冰蓋與冰架動態及海洋生態等多方面的“突變性轉變”,并揭示了它們之間的復雜聯動。
目前,南極海冰的縮減速度大約是北極海冰的2倍,變化遠超過去幾個世紀的自然波動范圍。若當前趨勢持續,南極海域夏季出現“幾乎無冰”狀態的時間,甚至可能早于北極。
冰蓋消融:逼近不可逆臨界點
與漂浮的海冰不同,冰蓋及其連接的冰架位于陸地或受陸地支撐,它們的消融直接推動海平面上升。
研究指出,迄今為止,全球變暖平均約為1.3℃,正在快速接近一個閾值。一旦突破,將導致部分冰蓋不可逆地消融,進而造成海平面上升至少3米。
西南極冰蓋以及東南極部分地區巨大的冰體正在消融。僅西南極冰蓋的冰量就足以使全球海平面升高超過5米,若整個南極冰蓋完全融化,海平面將會上升近58米。
“西南極冰蓋不可阻擋地崩塌,是全球最令人擔憂的臨界點之一?!卑拇罄麃唶⒋髮W教授內里莉·阿布拉姆表示,“證據顯示,即便全球變暖低于2℃,這一過程仍可能被觸發?!?/p>
科學家警告,即便不再發生顯著升溫,西南極冰蓋仍可能接近崩塌臨界點。盡管完全消融可能需要數百年甚至上千年,但其巨大的冰體量仍是未來海平面預測中最大的不確定因素,因為無法準確判斷它們崩塌的速度。
洋流減速:地球循環系統受沖擊
冰體融化也在減緩環繞南極的深海洋流。這一被稱為“南極翻轉環流”的系統在全球氣候調節中扮演核心角色,負責輸送熱量、碳、營養物質和氧氣,影響遠超出南極范圍。
此前,北大西洋的大西洋經向翻轉環流已面臨減緩風險。如今科學家發現,南大洋環流系統也出現類似趨勢,其變化速度甚至可達北大西洋同類洋流的2倍。洋流減緩可能降低海洋吸收氧氣和二氧化碳的能力,并導致營養物質沉積海底,對全球生態系統與碳循環產生深遠影響。
生態危機:帝企鵝或面臨滅絕
南極的自然系統高度互聯,某個子系統的失衡,都可能引發廣泛的連鎖反應。
盡管漂浮的海冰融化對海平面影響不大,但大范圍冰退會讓原本反射大量陽光的白色冰面被深藍色海水取代,海洋吸收了更多的太陽能,加速了海水變暖。
全球至少有7.5億人生活在沿海低洼地區。海平面持續上升,將對沿岸居民與基礎設施構成嚴重威脅。與此同時,南極的生物系統也正在經歷“突變性轉變”。依賴海冰棲息與繁殖的帝企鵝等物種首當其沖。
最新研究稱,目前南極沿岸有大約60個帝企鵝群落。但自2016年以來,由于早期固定冰消失,其中約一半群落的繁殖成功率出現下降甚至完全失敗。許多固定冰區域正逐漸轉變為季節性海冰,預計到2100年,帝企鵝可能面臨滅絕。
科學家呼吁通過《南極條約》體系加強對這些生態系統的保護,包括設立更多陸地與海洋保護區、限制人類活動等。然而,僅靠保護措施不足以確保帝企鵝、豹海豹等物種的存續。更為關鍵的是全球采取果斷行動,大幅減少溫室氣體排放。