|南极海冰大消融,两个法国“没”了…真凶找到!

南极海冰自 2015 年之后开始出现历史性消融 。 一项新研究找到真凶:一场风暴在冰上撕了个洞 , 启动了海冰消融连锁反应 。

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《非诚勿扰 2》里有个著名段子:在一次慈善竞拍中 , 礼仪小姐称 , 因为气候变暖 , 北极冰川正在融化 , 一想到企鹅宝宝就要失去它们的家园 , 她的心都要碎了 。 孙红雷饰演的富豪掷重金拿下了拍品 , 却 " 很坏地 " 告诉她 , 北极一时半会儿融化不了 , 就是融化了企鹅宝宝也会没事 , 因为它们住在南极 。
虽然是个老梗 , 不过就在 2015 年之后 , 《非 2》上映不到 5 年 , 南极冰迎来了历史性大消融 , 短短两年就失去了 120 万平方公里的海冰面积 , 相当于两个法国 。 同样令人意外的是 , 企鹅宝宝不仅没事 , 还活得更加兴旺了 。 这是怎么回事呢?最近 , 两项新研究分别揭示了原因 。
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南极冰盖和海冰
如果问全球的冰都集中在哪里 , 大部分人都知道在两极 。 但南极、北极区别大了 。 很难想象 , 北极的总冰量只是南极一个零头 。 据统计 , 南极洲冰盖的冰量占到全球总冰量的 90% , 另外 9% 在北极的格陵兰岛 , 余下 1% 才是其他 。
但是仅看结冰面积 , 南北极不可能相差这么大 。 我们的直觉是对的 。 冰量差别主要来自冰的厚度 。 南极冰下有大面积大陆 " 打底 " , 周边海冰依附于大陆向海洋延伸 , 冰盖是大头 。 而北极冰下方大多是冻结后的一片汪洋 , 海冰占据了绝大面积 。
冰盖专指连续覆盖了 5 万公里以上的陆地冰川(也称 " 大陆冰川 ") , 相比海冰 , 厚度要大好几个数量级 。
目前全球冰盖仅分布在南极洲 , 以及北极的格陵兰岛上 。 前者冰面积约为后者 8 倍 。 南极冰盖大约在 500 万年前就发育到了如今的规模 。 它覆盖在南极洲大陆上方 , 近似圆形 , 直径接近 5000 公里 , 面积达到 1400 万平方公里 。 沿着它的边缘分布着陆缘冰 , 面积约 150 万平方公里 。 格陵兰冰盖则覆盖在碟状盆地上 , 总面积约 180 万平方公里 。

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南极冰盖示意图:灰色代表陆地 , 上方即为冰盖 。 红色表示夏季海冰最小值 , 红色 + 白色表示冬季海冰最大值(1981-2010 平均)| 作者供图
大部分南极冰盖的厚度在 2500 米以上 , 最厚处达到 4500 米 。 格陵兰冰盖最厚处达 3400 米 。 这样广阔的面积 , 加上超级厚度 , 冰量是个天文数字 。
而海冰直接在海上形成 , 厚度通常小于 3 米 。 因为海冰夏天消融 , 冬天扩张 , 面积不定 , 科学家们给出了一个平均值 。 据测算 , 北极海冰和南极海冰年均面积分别约为 1000 万平方公里和 1200 万平方公里 。 在各自的寒冷季节 , 北极海冰可以扩张到 1600 万平方公里 , 南极海冰则动辄超过 2000 万平方公里(相当于两个以上中国陆地面积) 。
由于海冰厚度较小 , 两极海冰的冰量并未像面积那样惊人 。 所有海冰加在一起 , 不过地球总含冰量的 0.1% 左右 。 冰盖才是地球贮冰的绝对主力 。

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全球冰量构成图 。 南极冰盖是绝对主力 。| 编辑制图
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冰穴带来南极海冰创纪录消融
不论是海冰还是冰盖 , 两极的这些大冰块总是牵动众人神经 , 因为可能些微变化就会影响全球气候和生态 。
近年来 , 我们经常听到人们对于冰川融化、海平面上升的担忧 。 不同于漂浮的海冰 , 融化后在水面下所占体积几乎相等、对海平面影响不大 , 冰盖如果融化了 , 这些处于陆地上的冰冻水体就会流向海洋 , 使得其水量增加 , 水平面随之上升 。分页标题
有人做了一个计算 , 如果南极冰盖彻底融化 , 地球海平面将上升 60 米 , 人类即面临天劫一般的灾难 。 但实际上 , 这有些多虑了 。 因为南极本身气候寒冷 , 数千米的冰盖高度和广大的反射面积又加剧了热量的流失 , 南极冰盖本身受到地球变暖的影响其实尚小 。
不过 , 它周围的陆缘冰和海冰受到地球变暖趋势的影响 , 则几乎是板上钉钉的事实 。
最近几十年 , 随着全球变暖持续 , 北极海冰早就呈现逐年减少的倾向 , 而南极海冰则呈现强烈波动 , 甚至直到 2015 年之前 , 南极海冰面积都在逐步增长 。

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消融中的北极海冰 。 | NASA
但这一切在 2015 年发生了变化 。 2016 年到 2017 年间 , 南极海冰面积经历了历史性的下跌 , 短短两年间就损失了 120 万平方公里 , 相当于两个法国面积 。 这引起科学家们的高度紧张 。 难道全球变暖加速了?
直至最近 , 一项新研究终于揭开了谜底:从 2015 年 9 月开始 , 一次强烈风暴引发的冰穴 , 触发了南极海冰的连锁消融 。
那是威德尔海海域的一次风暴 , 风暴带来的温暖气流让多处海冰发生裂缝、崩解和消融 。 随后 , 在 11 月 , 南极的盛夏时节 , 那年的夏日格外炽烈 , 南极平均温度比往年高出 3 度 , 一个不速之客悄然造访:南极海冰的核心区域出现了一个冰穴 。
冰穴是海冰中的无冰区域 , 之前 40 年中从未出现 。 失去了冰层的深色水面顿时暴露在外 , 像一只 " 死亡之眼 " 一样贪婪地吸收着阳光 。 这进一步加速了冰层的融解 。 从而又暴露了更大的水面 。 连环的相互加强作用 , 让海冰消亡逐渐失控 。
同年 12 月以及次年(2016 年) , 同样的事件又在其他区域连续上演 。 南极过去几十年一直保持的海冰增长态势被迅速打断 , 并一去不复返 。

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南极海冰中出现的冰穴 。| NASA(2017 年 9 月 25 日)
科学家们也由此勾勒出了极地海冰消融的潜在路线:暖风暴和炎热天气叠加 , 将有极大几率形成冰穴 , 带来的必然后果就是海冰连锁性大消融 。
3
企鹅在气候变化中意外 " 得利 "
像极地这样简单而缺乏容错能力的气候生态系统 , 面对变化自我调节能力往往非常弱 。 如果照目前态势发展 , 南北极海冰都将十分危险 , 物种生存唯艰 。
据一项最新研究预测 , 如此下去北极熊将可能无法借助海冰漂浮和获取食物 , 在 80 年内濒危甚至灭绝 。
不过 , 令人意外的是 , 并不是所有物种都那么倒霉 。 就目前所知 , 企鹅竟然在这个过程中上位了 。
极地生物学家很早就注意到 , 南极的阿德利企鹅种群数量和海冰面积成负相关关系:当海冰面积减少时 , 它们就将迎来繁殖良机 , 而扩大种群;当海冰面积增大 , 其繁殖和育雏行为则会受到打击 , 导致种群数量减少 。
这一奇怪现象 , 也被科学家借这次南极海冰消融之机破解 。
原来 , 企鹅喜欢水而不喜欢海冰 。 因为 , 在繁殖季节 , 它们必须翻山越岭 , 跨越茫茫海冰 , 才能到达可以潜水的未冻结海域寻找食物 。 而企鹅的体型擅长游泳而不擅长行走 , 在海冰少的年份 , 这份辛苦将大大减少 。
据统计 , 在海冰少的年份 , 企鹅每天平均可以少移动近 5 公里 , 花在觅食上的时间比多冰年份最多可减少近 8 小时(2010-2017 年数据) 。
更少步行节约下来的体能 , 让企鹅在海中狩猎范围更宽广 , 同类间的竞争压力大为减少 。 并且 , 暴露的海面可以吸收更多阳光 , 让浮游生物数量增加 , 以之为食的鱼和磷虾虾也增加了 , 企鹅的食物更充足 。分页标题
种种因素都让阿德利企鹅生活更滋润了 。 不仅体重在少冰年份平均增加了 5~17% , 雏鸟的存活率和体重也大幅增长 。

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爱潜水的阿德利企鹅 。 | webshots.com
但是 , 这只是众多不幸中的一个例外 。 南极企鹅无疑是全球变暖趋势下的少数幸运儿 。 大部分极地生物 , 都将在全球变暖态势下迎来噩梦 。
【|南极海冰大消融,两个法国“没”了…真凶找到!】虽然海冰融化一时间威胁不到我们人类的生存 , 但我们也不得不提前思考一个问题:当我们放任自己翻弄其他物种命运的时候 , 是否确定自己能够背负一切后果 。