南极红色预警:这一年快速而剧烈的变化对气候科学家来说就像“肚子里的一拳”
在南极的夏天,早晨是一个概念。11月下旬,澳大利亚国立大学的气候科学教授内莉·亚伯兰(Nerilie Abram)接听《卫报》澳大利亚频道的电话时,正在凯西站吃早餐。前一天晚上,太阳几乎没有碰到地平线,几个星期都不会落到地平线以下。
对于第一次来到南极洲的游客来说,持续的日光可能会让人感到困惑,但对于像亚伯兰这样经验丰富的研究人员来说,这只是地球尽头生活的背景。然而,今年发生了另一件非常奇怪的事情。
十年前亚伯兰在这里的时候,有一团冰在海岸外漂浮。当她向窗外望去时,这是一个大不相同的景象。“根本没有海冰,”她说。“这是一个宏伟的景观。想想我们对它做了什么,以及这里正在发生的变化,这真是一记重击。”
故事重述:何时
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今年,这一打击令全球的科学家和政策制定者感到震惊。随着有记录以来最热的一年即将结束,他们一直在问:人类在2023年是否会以未来几个世纪都能感受到的方式在南极洲打上印记?
南部大陆遭受了巨大的变化,引起了人们对其当前健康状况的严重担忧。与此同时,有证据表明,与气候危机相关的长期转型已经开始得比预期的要早得多。
这些变化不仅对当地的野生动物产生了影响,而且对全球各地的人们也产生了影响,而这些影响往往不太为人所知。
南极海冰覆盖面积连续六个月下降,其下降程度远远低于卫星记录上的任何其他记录,以至于科学家们很难用形容词来描述他们所看到的情况。
虽然其全部影响尚未被证实,但今年8月发表的一篇同行评议论文对其可能的含义给出了一些见解。通过检查卫星图像,英国南极调查局的研究人员发现,在今年更大的衰退之前,2022年底海冰创纪录的下降可能导致数千只帝企鹅幼崽死亡。在别令斯豪森海,蜂群赖以养育后代的通常稳定的海冰没有了,这可能导致“灾难性的繁殖失败”。
去年,在地球上最冷的东部部分地区,科学家们记录了有史以来最大的热浪,气温最高比正常水平高出39摄氏度。
展望未来,今年3月发表在《自然》(Nature)杂志上的一项研究发现,如果温室气体排放继续保持目前的水平,到2050年,南极大陆冰盖的融水可能会显著减缓南大洋倾覆环流(一种深海洋流)的速度。两个月后,其中一些研究人员发表的一篇论文估计,影响全球天气模式、海洋温度和营养水平的环流自上世纪90年代以来已经放缓了约30%。
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另一组科学家进行的另一项研究表明,即使排放量大幅减少,延伸到南极洲西部阿蒙森海的冰架的加速融化在本世纪剩余时间内也不会受到人类的控制。
这里的新因素是融化的速度——与上个世纪相比,融化的速度是原来的三倍。先前的研究已经发现,整个南极西部冰盖受到冰架的保护,如果完全消失,将使全球海平面上升5米,从更长远的角度来看,这可能注定要崩溃。
今年晚些时候,禽流感首次到达亚南极地区,引发了人们对如果进一步向南传播可能造成生态灾难的担忧。据报道,地缘政治紧张局势阻碍了26个国家政府就南极海洋环境达成新保护区的会议,尽管听到了一系列危机的证据。
澳大利亚南极科学卓越中心主任马特·金说,冰和海洋的变化使这一年“连科学家都清醒了”。
“在我的职业生涯中,科学家们真的被他们所看到的惊呆了,这种情况并不常见,但人们确实感到震惊。这让他们措手不及,”他说。“我们知道,实质性的变化即将到来,但我们看到,我们认为可能在本世纪中叶发生的过程,实际上要早得多。”
浮冰的下降特别突然。隆冬时节,南大洋的冰冻面积比40年来的平均值少了250万平方公里。这是一个比西欧稍大的地区。
科学家们生性谨慎,并强调这一变化是否主要归因于燃烧化石燃料和砍伐森林造成的全球变暖仍有待讨论。但很明显,空气正在变暖,增加的温室气体所吸收的大部分热量被海洋吸收。
澳大利亚研究人员9月份的一项研究发现,今年和去年的半球风模式通常与高于平均水平的海冰覆盖有关。他们得出的结论是,这种联系似乎已经中断,可能是由于海平面以下100至200米的海洋变暖。
没有南大洋我们就无法在地球上生存。我们的研究不能再等了
nanger |内森·宾多夫了解更多
专家们用不同的方式来描述海冰的减少。澳大利亚南极部前负责人托尼·普雷斯(Tony Press)表示,这“在统计上是不可预测的”。
这是什么意思?“它有可能再次出现,但也有非常非常高的可能性,南极的海冰已经进入了一个新的状态,”普莱斯说。“如果你说你真的很担心,那你就不是危言耸听了。”
研究人员说,海冰的永久减少可能会加速海洋变暖,因为深色的水比冰吸收更多的热量,并通过消除保护大陆冰架的缓冲来放大全球海平面上升的速度。它还将对依赖它作为食物、繁殖和避难所的物种产生直接影响——不仅是企鹅,还有磷虾、鱼类和海豹。
普莱斯现在是塔斯马尼亚大学的兼职教授,他说,与其他变化一起,它应该被视为“一个沉睡的巨人的觉醒”,这将在全球范围内产生影响。他将南大洋翻转环流的减速和潜在崩溃的证据,特别描述为一个“警钟”。
翻转环流起源于南极大陆架4000多米深处的寒冷而稠密的水域。它传播到全球的海洋盆地,将氧气带到深处,将营养物质带到表面。澳大利亚科学家发现,来自南极冰川融化的淡水已经降低了水的密度,减缓了循环。
新南威尔士大学(University of New South Wales)的海洋学家、两项颠覆性环流研究的合著者马特·英格兰(Matt England)表示,这种减缓可能会持续几个世纪,影响热量、氧气、营养物质和碳储量,但他最担心的是未来几十年。
Press表示,潜在的影响是深远的。以鱼类种群为例。“世界依赖渔业获取蛋白质和食物。如果渔业从世界上几乎所有人居住的赤道向南北移动,将会产生难以置信的地缘政治后果,”他说。
许多科学家强调,领导人需要掌握正在发生的事情的全球影响,以及了解这一影响所需的工作和资金规模。
凯特琳·诺顿是英国南极调查局的海洋建模师,她领导了南极西部冰架不可避免地加速融化的研究,她说:“南极洲遥远而无人居住并不意味着它不会影响你。”
她强调,她不想“助长悲观论调”。减少化石燃料可能无法拯救南极西部冰盖,但通过果断行动可以避免其他气候影响。她说:“东南极洲的冰量大约是西南极洲的10倍,我们认为它总体上是稳定的,只要排放量不进一步增加,就有可能保持这种状态。”
这就是亚伯兰整个夏天都在研究的问题。去年11月,她准备旅行约500公里,从登曼冰川钻取冰芯。目的是对比过去一千年的气候和今天的气候。
丹曼冰川是巨大的南极东部冰盖的一部分,直到几年前,科学家们还认为它在很大程度上不受全球变暖的影响。正如诺顿所说,如果世界能够控制化石燃料的使用,全球碳排放仍有可能基本保持稳定。
但至少在登曼冰川上,出现了“令人担忧的迹象”。“冰盖的高度正在降低,”亚伯兰说。“有迹象表明它正在失去冰,并导致海平面上升。”
如果这听起来很累人——南极洲又多了一件需要担心的事情——马特·英格兰(Matt England)也有同感。
他说:“看看结果,你会发现这真的很令人担忧。”“对我来说,我希望,到2023年,所有关于这个问题紧迫性的问题都将消失。”
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