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2007年7月6日     收藏 打印 推荐 朗读 评论 更多功能 
冰川大融化:比想像更快
  冰川消失的速度

  从崇山峻岭到辽阔极地,冰川消失的速度快得超乎任何人的想像。即便是那些自1991年就开始监测恰卡塔雅冰川的科学家,也一度认为它还能再多维持几年。汽车、工业废气排放令气候变暖,冰川消融本不足为奇。然而最近冰川消失的急剧程度竟超过了全球气温攀升。

  阿尔卑斯山脉的大多数冰川都可能在本世纪末消失,美国的“冰川国家公园”也许到2030年就会变成空头招牌。散布在安第斯山脉和喜马拉雅山脉各处的小冰川充其量只能再留存数十年。那么覆盖着格陵兰岛和南极洲的巨大冰盖命运如何?没人知道,只因情况恶化得实在太突然了。美国宇航局喷气推进实验室的科学家埃里克·瑞格纳特测量到,过去十年中格陵兰损失的冰量增加了一倍。他说:“今天发生的这一切,放到五年前会被当成毫无可能、匪夷所思、言过其实的说法。”

  许多山地冰川的命运已是在劫难逃。要维持玻利维亚的滑雪运动,瓦尔特·拉古纳就必须再找一片更大更高的冰原。目前,玻利维亚、秘鲁、印度等国家有数以百万计的人要仰仗山地冰川融水灌溉、饮用和发电,他们可能会陷入山穷水尽的境地。同时,如果全球变暖的情况得不到缓解,海岸地区难逃灭顶之灾。一旦格陵兰和南极洲的脆弱冰区融化,上涨的海水将淹没数十万平方公里的土地——佛罗里达、孟加拉、荷兰的大部分地区,数千万人将流离失所。

  古老的白色死珊瑚树记录了早年的一次气候变暖、海面升高的情况。它们分布在佛罗里达群岛、百慕大群岛和巴哈马群岛离海岸不远的陆地上,大约生存于13万年前,上一个冰期尚未来临的时候。这些珊瑚原本生长在浅海中,现在却高高孤存于海岸之上。它们繁茂之时,海面想必要比现在高出4.5~6米——这意味着如今冰封在格陵兰岛上的水,那时有许多是荡漾在海里的。

  要释放如此水量,只不过需要升高几度气温而已。当初驱动气候变化的另有缘由:不是化石燃料废气的排放,而是地球的倾斜度以及公转轨道的改变。这使得那时极北之地的夏日温度较现在高出3~5摄氏度。以现在北极变暖的速度,这样的气温很快会卷土重来。用亚利桑那大学古代气候专家乔纳森·欧瓦派克的话说,“有半世纪的时间足够了。北极现在升温之快简直不可思议,速度和严重性远远超出任何人的预期。”

  格陵兰的融化

  过去的15年里,科罗拉多大学博尔德分校的康拉德·斯特芬每个春天都要深入格陵兰岛内陆,到一处营地监测冰盖。极地大风和冰川强光令这位瑞士出生的气候学者形消体瘦,饱经风霜。去年夏天他又来到格陵兰沿海的伊卢萨特村。那天大雾弥漫,直升机无法起飞,他便与同事们坐在海滨旅馆里等待雾散。他说:“环境正在变化,我们到哪儿都看得见。”

  近海里,—座座冰山像舰队般漂浮着,在昏暗的光线下银光闪闪。这是环境变化的直观证据。它们的旅程始于附近一条深深的峡湾,那儿的雅各布港冰川正缓缓流向大海。

  在你压碎冰块或踩到结冻的水坑跌跤时,觉得冰就像岩石一样硬。但是大量的冰堆积起来就能缓慢流动,像一大团冰冷的太妃糖。格陵兰岛上的冰盖有墨西哥湾那么大,冰从冰盖的中心向外流动,或者逐渐消失在陆地上,或者随着速度较快的冰流涌向大海。雅各布港冰川宽6.5公里,厚近1公里,就像冰雪世界里的亚马孙河,是格陵兰的冰川中流泻量最大的。

  雅各布港冰川越流越快了。过去十年间,它的速度增加了一倍,达到每天37米左右。如今它的年排冰量达46立方公里,令峡湾里挤满了新生的冰山。

  整个格陵兰岛的冰川都加快了步伐。埃里克·瑞格纳特去年报告说,卫星雷达测量显示,格陵兰南半部分冰盖的大多数冰川都在加速流动,有些冰川的流速增长幅度甚至超过了雅各布港。据他计算,2005年度格陵兰总共损失了224立方公里的冰,是十年前的两倍多,令一些科学家感到难以接受。

  后来有两条注出冰川慢了下来。但是卫星探测到格陵兰岛重力的细微减弱,确认了这里每年流泻掉数百立方公里冰的现状。美国宇航局负责监管格陵兰和南极洲研究项目的科学家瓦利德·阿卜杜拉蒂说:“这片冰盖正在动摇。”

  正当雅各布港冰川加速的时候,它那飘浮在峡湾中的冰舌(也就是冰川入海的那一端)开始破碎和退缩。自2000年以来,它的冰舌已经短掉了6.5公里,峡湾中的冰山数量更多了。其他许多快速入海的格陵兰冰川也都损失了部分或全部冰舌,这也许可以解释冰川加速的原因。杜拉蒂解释道:“浮冰的作用好比顶门杠,拦着后面的冰川,它们一旦融化,冰川就要破门而出。”

  格陵兰的天气已明显变暖了。自1993年以来,斯特芬的冰川营地那一带的冬季气温已上升了大约5摄氏度。过去,研究人员到了5月仍可以驾驶雪地摩托,轧着坚实的雪地到远处的仪器站去,去年他们却陷进了烂泥。伊卢萨特的位置深入北极圈,是个街口路牌上都标着注意狗拉雪橇穿行的地方,过去两年却出现了长时间的冬季解冻。斯特芬说:“本该是零下20摄氏度的天气,却下起雨来了。”

  大西洋近海的中层海水也变暖了,虽只有零点几摄氏度的变化,却足以破坏冰舌底部,使之腹背受敌。最终所有的格陵兰浮冰都会解体,那时冰流也许会停止加速。可是斯特芬认为那也未必。格陵兰冰盖的重量已经把下面的岩床压出了一个大盆地,很多地方低于海平面。假如冰川退入内陆,海水很可能也随之入侵,将冰川从岩床上撬起来,崩溃之势一发而不可收。

  目前格陵兰的融水还不会威胁到滨海地区。科罗拉多大学博尔德分校的史蒂文·内勒姆通过卫星监测海平面,测出海洋每年上涨3毫米。以这个速度,到2100年海洋将升高近30厘米,大体符合联合国气候变化专家组在今年早些时候的预测。但内勒姆说:“假如格陵兰大融化真的开动,海面绝不会只上升这一点点。”

  格陵兰的最新迹象已经使许多冰川研究者相信,海平面到2100年的升高幅度可达1米。瑞格纳特一直在测量冰川向海洋的流动,他认为就连这个数字可能也是保守估计。他指出,格陵兰最终可使全球海平面升高3米。“如果这一天在本世纪到来,而不是等到几世纪之后,那可不是闹着玩的。”

  深入探测的结果

  雾已散去,却仍下着小雨,直升机将斯特芬的小队放在距边缘约8公里处的冰盖上。脚下的冰斑斑驳驳,销蚀得很厉害。这里是冰盖温暖、低矮的边缘区域,叫做消融带,从内陆流出的冰就在这里融化。时值8月,正是融化的高峰期。脸盆大小的融水坑遍布冰面,幽蓝的细流四下流淌。

  这些融水不仅是冰盖的损失,甚至还可导致冰盖缩小得更快。这种反馈效应最早的线索于十年前被斯特芬的春季冰川营地发现。之前美国宇航局的科学家杰伊·茨瓦里安放了一些GPS信标,测量冰川从格陵兰腹地向消融带流动的速度。数年后,一种奇怪的相关性显现出来:冰面融水越多,冰川大面积移动的速度就越快。

  年复一年,随着气候变暖,消融期拉长,本来缓缓移动的冰川加快了速度。茨瓦里和斯特芬提出,这是由于融水在冰川底部汇集,润滑了冰与岩床的接触;正如汽车会在湿路面上打滑,冰川也会在岩床上打滑。

  融水一定是通过某种途径从冰面一路向下渗到底部去的。夏天,消融带内处处可见融水汇聚而成的天蓝色湖泊,湖宽达数百米。有时,一个湖旦夕之间就会经由某条看不见的排水道消失得无影无踪。离斯特芬的直升机着陆的地方不远有一处冰川裂口,正吞噬着充满泡沫的融水。这样的裂口叫冰川壶穴。

  斯特芬、冰川学家尼古拉斯·卡伦、喷气推进实验室的工程师阿尔贝托·贝阿尔正在这里追踪奔涌的水流。这些融水是通过一条滑道直落到底,还是一级一级地逐步流下?向下的路径越容易,日后冰川滑行的速度就会越快。

  贝阿尔取出一部装有钢质鱼雷状保护罩的摄像机。在把摄像机缒入壶穴之前,他们先用绳子把自己系在楔人冰层的锚栓上,悬吊在壶穴边缘。黑暗中只听见融水瀑布隆隆作响,但斯特芬待眼睛适应以后,便看出了这个深坑的规模。他在轰鸣声中喊道:“这是我见过的最大的冰川壶穴,我觉得有地铁站那么大!”

  摄像机连着一根光纤电缆缒入深处,下降105米之后停了下来。在壶穴旁支起的一顶帐篷中,可以从显示器上观察摄像机拍到的景象:它停驻在一处冰脊上,裹挟着沙砾的水流从旁边疾冲而过。再怎么拽电缆也无法将摄像机拉下冰脊,送到更深的地方去了。它可能已经接近冰盖的底部——所以水里才会有沙砾,但也难下定论。这几位科学家还想再去一次,换用轻巧的摄像机试试,它也许能被水流一直冲到最深处。

  冰盖深处的水道结构仍然是个谜,但它的影响却再清楚不过了。这几年的夏天,冰川短期内的移动速度可达正常状态的三倍,毁灭之快前所未有。

  看一眼地图就明白为什么格陵兰冰盖如此脆弱。它的南端纬度比全无冰封的安克雷奇和斯德哥尔摩高不了多少。格陵兰的寒冰是上一次冰期的遗迹,能留存至今的唯一原因,就是它庞大的规模足以形成自己的气候。整座岛闪闪发光,永久冰封的内陆能反射掉光和热;高海拔令气候更寒冷,辽阔地域则挡开了来自南方的温暖气候系统。冰盖缩小后,这些保障都会减弱。

  南极也面临着威胁

  地球另一端的冰川更为庞大,似乎也没有这么脆弱。除了刚好越出南极圈的南极半岛,整个南极洲仍然冻得结结实实。但全球变暖甚至可导致这里的部分冰盖变厚,因为温暖的空气能携带更多水分,增加降雪量。但科学家不安地发现,南极一片海域的周边地区正呈现出重蹈格陵兰覆辙的迹象。

  流入阿蒙森海的冰川从西南极洲冰盖的中心挟冰而出,该冰盖是南极两大冰盖中较小的一个。像格陵兰岛一样,西南极洲的冰盖坐落在一片大部分低于海平面的岩床上,它的注出冰川也正在动摇。

  这里的派恩艾兰冰川拥有30多公里宽、近l公里厚的庞大冰流,自20世纪90年代以来速度已加快了三分之一。还有一条斯韦特斯冰川已经变宽,聚敛着越来越多的冰流向大海。对于西南极洲每年损失多少冰,目前颇多争议,但这损失可能会增加,并最终使海平面升高1.5米以上。

  这种情形可能在13万年前出现过,那时的海面比现在高出4.5~6米,如此惊人的水量说明南极洲和格陵兰都有份参与。那时的南极和现在一样寒冷,冰无法从上部融化,那么一定是浮冰下的温暖海水从中作梗,触发了冰盖的局部崩塌。为美国宇航局工作的冰川专家罗伯特·托马斯说,如今这一幕重演的条件已经成熟。

  他设想,这一次的崩塌将从派恩艾兰开始。托马斯和同事们乘坐一架智利海军的飞机从空中考察时,发现这条冰川的末端——近65公里长的飘浮冰架——正在以每年几米的速度变薄。托马斯说,这就解释了它加速入海的原因:冰架变薄后,对周边陆地的抓附力减弱了,就好像松开了冰川的刹车。

  更令托马斯烦恼的是,紧邻海岸的陆地冰川中有24公里是与飘浮冰架相接的“寒冰平原”,它极其平坦,轻附在深深的岩床上,也在变薄。托马斯认为不出十年,它就会因为太薄而飘走。

  一旦这种情况发生,海水侵入,冰盖崩溃的连锁反应将紧随其后。托马斯说:“海岸以内的250公里岩床很深很平,海水会在冰底造成一个巨大的峡湾。这样一来冰盖就没救了。它会继续加速融化、消退,丢掉一大块西南极洲。”

  这个悲观的预言可能会在多久后实现,托马斯不愿意说,而有些冰川学家并不接受他的说法。但是潜伏在变暖的海洋中的威胁已经足以令人不安,因而科学家们正在策划一些大型研究项目,将在今后两年内协同开展极地研究,这就是“国际极年”。美国宇航局的冰川学家罗伯特·宾德沙德勒想要在厚达550米的派恩艾兰冰架上钻透一个洞,好把仪器放下去,检查海洋是否真的在侵蚀冰川底部。一个英国研究团队也许会用机器人潜艇来探索冰架之下的情况。

  连锁反应

  置身安第斯山脉的稀薄空气中,所有的疑问都会烟消云散。冰川在这里的命运就像图尼水库四周犬牙交错的灰色山峰般一目了然。对玻利维亚首都拉巴斯及其急速增长的埃尔阿尔托贫民区来说,图尼水库是一处主要水源。

  玻利维亚冰川研究者埃德森·拉米雷斯正驱车前往山间,去测量融水流沿路各处的数据。这些溪流就是图尼水库的水源。他停下卡车,展开1983年制作的这一带的航拍照片。当年山上大面积覆盖着冰川,而如今冰川萎缩、斑驳,或者消失了。将照片与实物逐一对照显示,20年间半数的冰山已经消失,冰区总面积缩小了30%。

  拉米雷斯说:“1995年我们预言冰川消失的时候,几乎没有人相信,人家指责我们危言耸听。但是现在这已成现实。”全球变暖对这些山地冰川的影响显然是间接的。过去15年间,法国冰川学家贝尔纳·弗朗库带领拉米雷斯等科学家,每个月都要爬上拉巴斯周围的冰川,检测冰况并收集气象数据。近年来,他们几乎观察不到大气的轻微变暖有什么直接影响。毁坏冰川的其实是一连串无情的厄尔尼诺现象——即赤道太平洋水域温度阶段性升高。

  丢掉一块滑雪场的悲哀在于其象征意义,而众多冰川的丧失却能带来真正的麻烦,令拉巴斯之类依赖山地冰川来实现水运和电力的城市陷入困境。

  拉米雷斯发现,图尼水库全年依靠冰川融水径流供给的水量有三分之一,这个比例在旱季便上升到60%。秘鲁的桑塔河维持着一座大型水电站和一条富饶的农业谷,而旱季时河里40%的水来自冰川。作为印度北方生命线的恒河,据估计有70%的夏季水源归功于喜马拉雅山冰原融化产生的径流。

  冰川带来的福泽延续至今,甚至在某些地区还有所增加,因为冰川融化得比以前快了。但是融水流下游的城市和农庄很快就会感到窘困。埃德森·拉米雷斯预计,因为需求增加而冰川供水量开始减少,拉巴斯和埃尔阿尔托十年内必将面临水源短缺。

  “如果山上水源枯竭,那山下的城市会怎样?”世界银行的拉美气候变化专家瓦尔特·贝尔加拉问道。在发展中国家,这个问题常常伴随着愤怒。玻利维亚计划发展部的奥斯卡·帕斯·拉达说:“气候变化不是玻利维亚这样的贫穷国家造成的。这是发达国家欠穷国的一笔债。”

  这场大变迁正在横扫全球的寒冷地区,蒙大拿州的冰川国家公园尤其具有代表性。美国地质勘探局的丹·法格雷研究公园里的冰川已有15年,他说,公园里还剩27条冰川,而一个世纪前有150条,有90%的冰消失了。他预计剩下的冰川还有25年寿命,之后“冰川就从这片大地上消失了,这在至少7000年里是头一次”。

  作为科学家,他因目睹整个地球的巨变而着迷;作为人类,他却感到失去了热爱的景致。他说:“有时候去看我所熟知的某座冰川,翻山越岭,甚至不用拿出地图或照片来对照。我只管边看边走,心里想着:上帝啊,整个冰区都消失了。”又一处冰雪胜地消失在了热浪中。

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