游洪南 李丽华
【摘 要】北极地区的气温上升速度是全球平均变暖速度的2到4倍。海冰和积雪正在减少;冰川和格陵兰大冰原也在缩小,导致海平面上升,永久冻土层解冻,野火规模越来越大,也愈加频繁,苔原植物已经发生了迁徙,往越高的地区进行了生长。本文浅议全球变暖对北极正在产生和未来将会继续出现的影响,以期了解气候变化的实际情况和随之而来的一系列挑战。
【关键词】全球变暖;北极;生态
中图分类号: P941.62;D820 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)26-0070-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.033
0 概述
在地球上,气候的变化似乎已经成为一个“事实”,全球变暖的问题也成为明显的趋势。据欧盟哥白尼气候变化服务组织报道:2019年6月是目前全球最热的6月,平均气温比此前记录,即2016年6月,还高了0.1℃。欧洲6月平均气温则比以往高出2℃;多地气温破40℃。多雨、清凉的英国伦敦7月创下38.1度的历史新高,伦敦地铁因为没有安装空调成为让市民出行头疼的选择,乘客们须忍受40℃的高温。美国阿拉斯加州最大城市安克雷奇4日气温达32摄氏度,创50年来最高纪录。北极圈横跨阿拉斯加州,当地居民往年夏季穿毛夹克、戴针织帽,今年往头上浇水,抹防晒霜、撑遮阳伞。一些气象学家认为,阿拉斯加今年夏天热得异常,一方面受高压脊影响,另一方面与气候变化相关。
根据美国报告显示,北极地区历经了5年“最热”的年份期,也就是说又创下了5年内的“高温”纪录。科学数据显示,在过去5年之中,北极地区的气温比1900年以来的任何其他地方温度都要高。NOAA报告标志着美国科学家最新的气候变化警告,但是美国“老大”始终不愿意承认它的存在。世界气象组织也指出了2018年高温和2018年的污染物排放创下了纪录,而这又来一个“最热”,实在是令人“心寒”。科学报告指出,由于全球变暖引发了早期浮游生物繁殖对更极端天气的连锁反应,极地地区正在发生巨大变化。2018年,北极同样经历了创下了2个纪录,第二次最温暖的气温和第二低的海冰覆盖。因全球变暖,北极变暖速度已翻倍,未来极端天气将更加常见,地球干旱将变本加厉,全球变暖的影响是难以估摸的。
1 海冰大量融化
由于气候发生显著变化,北极海冰持续减少,这是最令人们担忧的趋势。据悉,最近这些年的夏季开始,格陵兰岛海冰面积迅速减少,尽管2018年9月份没有创下新的海冰最低纪录,但是专家评估称,当前该海域海冰面积仍将是40年以来最低的。
美国国家冰雪数据统计中心数据显示,2018年8月份前两个星期,冰雪覆盖面积每天减少大约6.5万平方公里,比1981-2010年平均每天减少5.7万平方公里的速度略快一些。8月份后期与9月,经过几个星期平均值以上冰融速度,海冰融化速度有所减缓。
我们再来看看今年的情况。2019年6月19日电据香港《文汇报》报道:”近日,位于北极圈的格陵兰天气持续大幅变暖,导致冰层大量融化,丹麦气象研究所的海洋及冰层研究中心研究员奥尔森看到雪橇犬被迫在冰面上涉水而行。研究所另一名氣象学家莫特拉姆指出,科学家每年在这段时间,都会乘坐雪橇取回研究仪器,但今年研究队伍途经的不少区域,冰层已经融化成水。”
随着北半球的夏季来临,身处北极圈内的格陵兰岛也开始进入融冰季节,格陵兰冰层也越来越薄。就在今年6月13日一天内,就有超过40%的地区经历了冰雪融化,总融冰量超过20亿吨,引发全球媒体关注。格陵兰岛的融冰的高峰期一般出现在7月,大规模融冰提前预示着19年格陵兰岛融冰量或破纪录,预示着全球变暖趋势极正在加速。
据国外媒体报道,格陵兰岛北部海岸曾被称为“最后冰区”,目前科学家最新观测显示,这些冰冻几千年4米厚的冰层首次出现裂缝。格陵兰岛北部存在世界上最古老、最厚的冰层,在此之前一直承受住了气候变化的影响。尽管北极地区海冰融化在过去从未被记录过,但是专家表示,受暖风和高温气候影响,该区域海冰融化已发生了两次。
海冰较少会产生怎样的效应?在冬季结束之际,2018年3月份北极海冰达到了峰值。去年,美国宇航局宣称,2018年海冰数量是最低的,前3次最低海冰纪录分别是2015、2016和2017年。这可能产生一些负面影响,会直接影响气候、天气模式、植物和动物,以及当地人类群落生活方式。此外,消失的海冰将改变航线,影响海岸侵蚀和海洋循环。美国宇航局研究员克莱尔·帕金森(Claire Parkinson)说:“北极海冰覆盖面积继续呈下降趋势,这与北极气候持续变暖有关。”
这是一条双向道路,气候变暖意味着形成的冰越来越少,越来越多的冰会融化,但同时,因为海冰越来越少,太阳入射辐射反射率较低,进一步促进了全球气候转暖。
2 永冻土提前解冻
据说北极变暖的速度几乎是全球平均水平的两倍,和变化与气候变化有关的区域包括地球的每个角落。冰盖融化、海平面上升不仅负面影响当地社区的生计,而且对生态系统的破坏、全球气候模式都存在潜在影响。
另一个主要的担忧是,北极地区的土地和土壤被冻结,称为永久冻土,储存了大量的碳。永久冻土层的融化可能引发温室气体的大量释放,从而进一步加速气候变化。
根据一项发表在《地球物理研究快报》杂志上的研究指出,阿拉斯加费尔班克斯大学的研究人员在一次远征北极前哨探险时,发现加拿大北极地区的永久冻土层比先前预测的解冻时间提前了70年。被永久冻土冻结数百万年的北极地区,现在已经出现了各种各样的植被、池塘、小洼地等。相关研究人员认为,这些冻土地区快速解冻并出现植被等生物,有可能是气候变暖所致。可以这样理解,如果不是吸收了大量的热量(即气候变暖),北极冻土是不太可能提前解冻的。当冻土解冻后,未曾被破坏的地面就会暴露在太阳下,进而孕育出植被等原始生命,这也在意料之中。
一般来说,在地球寒冷地区,大部分地下地面被冻结。永久冻土是冻土,岩石或沉积物-有时数百米厚。永久冻土融化一触即发不是没有任何征兆。欧洲宇航局还发现了异常温度的变化,导致了永久冻土的发展较为强烈。其实在2012年夏季,就有过记录,在西伯利亚的亚马尔中部,引发了永久冻土地区的特殊类型的滑坡。
永久冻土的持续性发展并不奇怪,毕竟我们地球的温度还是在持续的上升,当然永久冻土的溶解之后,会将地下暴露的冰加速融化。但这应该不是好事情。在2018年8月27日,由哥白尼哨兵-2任务监测的西伯利亚西北部亚马尔半岛永久冻土区域,欧洲宇航局还发现了冰川融化造成了“冰湖”的出现。这也都是地球变暖的标志。
那么,冻土解冻会不会加剧温室效应呢?如果这些永久冻土层持续融化,大量储存在永久冻土层里的温室气体(如二氧化碳、甲烷等)就会“破土而出”,释放到大气层中。当大范围的冻土快速解冻时,释放的温室气体数量也是相当惊人的,要想通过人为的方式将即将“破土而出”的温室气体收集起来,目前技术来看,是不可能做得到的,也就只能让它们肆意流浪到大气中了。当然这些“跑”出来的温室气体会加剧温室效应,进一步使全球变暖。这看起来是一件不可逆转的事情,或许我们能做的,仅仅是减少碳排放,缓解温室效应,进而减缓它们解冻的速度。
另外,海底冻土带也在悄悄融化。在过去30年内,北极东部的海底冻土带的融化速度已经加倍,达到每年18厘米。这导致温室气体甲烷的密集排放,并可能也会对全球气候产生影响。
托木斯克理工大学的学者们率先证实了海底冻土带的不稳定性,它导致了发现地球上溶解甲烷和大气甲烷的最大异常现象。2018年秋天,学者们发现溶解甲烷出现异常,其浓度比大气中的甲烷高1万倍。托木斯克理工大学地质部教授伊戈尔·谢米列托夫介绍说:”在工业开采活动中,如果不考虑海底冻土带的研究结果的话,可能发生地质生态灾害(类似于墨西哥湾事故),从而可能造成不可挽救的损失。”
永久冻土带有碳基植物和动物残骸,而温度升高之后,冻土除了融化出常见的冰水之外,还会产生污染气体。科学家估计,世界永久冻土带的碳含量几乎是目前大气中碳含量的两倍。当永久冻土变暖和解冻时,它释放出甲烷和二氧化碳,将这些温室气体加入大气层,使全球变暖更加严重。
所以说着相当于是全球变暖的“循环”反应,变暖之后到冻土融化,然后再加速提升,完全形成了一个完整的“融化系统”,一个强大的“恶性循环”。全球气候的变化已经让我们陷入更加严重的困境之中,不进行严格的地球保护措施,最后伤的就是我们自己。
3 植物生态变化
在北极地区,虽然说我们的大多数地区都没有生物或者植物的存在,但是极少地区也有数百种植物,例如低洼灌木,草类植物等,这对维持我们北极地区的碳循環起到了重要的作用,只有这些植物的存在,才可能维持正常北极生态系统,根据北极专家发现,随着全球气候的改变,在过去的30年中,北极的需要植物已经发生了迁徙,往越高的地区进行了生长。
也就是说植物的生存受到了影响,这是来自130多名科学团队,通过60000多个数据观测结果共同给出的。当然,我们知道北极的气候改变是影响全球化的,所以同样对于北极和高山地区的植物来说,一样的正在被推动之中,通过北纬地区的永久冻土研究我们都知道,含有世界上30%至50%的土壤碳,一旦这些发生转变,气候会再一次引发“巨变”。
在世界范围内,北极苔原植物的分布十分的广泛,基本上温度稍微比较低的地区都存在,当然这里排除了南极,南极的生态环境和北极是有差别的,温差我们就不用说了,生物生存都是差距,南极主要是企鹅生存之地,而北极主要是北极熊,所以北极苔原植物是基本不可能在南极被发现的,北极苔原植物的转移,与土壤、温度等改变存在关系。
永久冻土的转变可以说是北极的“痛点”。根据研究结果,大约1500万平方公里的面积是在发生巨大变化,预计到2050年的时候会有三分之一会消失掉,最坏的情况就是减少47%。永冻土的转变直接影响北极气候,北极苔原植物如果不发生转变基本上是不可能的。生物或者植物都会去适应一个生态环境的转变,世界的任何一个角落都是如此。
在北极变暖问题上,研究人员发现,迄今为止,科学对缓慢变暖地区的关注程度不成比例,这意味着未来气温变化的影响可能被低估了。让我们好好保护地球吧,期待地球拥有更好的生态环境。
【参考文献】
[1]Robert J.Capon A,Colin S A,et al.Aspergillicins A-E:five novel depsipeptides from the marine derived fungus Aspergillus carneus[J].Org Biomol Chem,2003,1:1856-1862
[2]任国玉,战云健,任玉玉,等.中国大陆降水时空变异规律:I:气候学特征[J].水科学进展,2015,26(3):299~310.
[3]http://dy.163.com/v2/article/detail/DPTNJVSD053811WW.html.
[4]https://www.sohu.com/a/245566306_100112818.
[5]https://news.sina.com.cn/w/2019-06-19/doc-ihytcerk7844786.shtml.
[6]http://www.tianqi.com/news/185976.html.