冰川融化見(jiàn)證全球變暖
2012年07月23日
本林霍夫（Ben Linhoff）是研究冰川和海洋學(xué)的博士生，本文是他關(guān)于冰川的一系列文章《跟隨冰川》中的一篇，講述全球變暖與冰川融化的一些關(guān)系，近日發(fā)表于《科學(xué)美國(guó)》雜志網(wǎng)站上。
在帳篷里，我們能聽(tīng)到一里路之外隨著河水順流而下的卵石的撞擊聲。這種聲音有時(shí)會(huì)被誤聽(tīng)為向我們走來(lái)的腳步聲，因?yàn)楸睒O熊可能會(huì)造訪這個(gè)營(yíng)地。處在格陵蘭的這個(gè)營(yíng)地搭建在這條冰川河邊已經(jīng)四年了，今年從河流源頭萊弗里特冰川流出的融水之多是我們前所未見(jiàn)的。河水溢出了兩岸，并吞噬著營(yíng)地附近一處很可能是在18世紀(jì)的小冰河期形成的冰磧。現(xiàn)在才六月，這條河就已經(jīng)開(kāi)始上漲了。
格陵蘭冰蓋的景象讓我終生難忘。這片冰原無(wú)邊無(wú)際，布滿了冰裂縫和起伏的冰山，天地間只有灰、黑、白三種顏色。望著它，你就能感覺(jué)到永恒。上一次我跑步到了一座三面環(huán)繞著冰蓋的小山上。那天晚些時(shí)候回到營(yíng)地中，我重新繪制了去年這個(gè)季節(jié)所做的氣溫圖表，以便記錄今年六月的溫度：圖標(biāo)的Y軸必須往上再添加10度。
今年的天氣似乎特別溫暖，但我們可以因此斷言是全球變暖造成的嗎？不，不能把單獨(dú)的一個(gè)特別溫暖的季節(jié)或年份與全球變暖聯(lián)系在一起，尤其是可能當(dāng)華盛頓還在下雪的時(shí)候。在南北極的高緯度地區(qū)，年與年之間的溫差比其它任何地方都要大。與兩極地區(qū)的巨大溫差相比，熱帶每年甚至每個(gè)季節(jié)之間的溫差都幾乎可以忽略不計(jì)。不過(guò)，當(dāng)現(xiàn)在這個(gè)熱帶和高緯度地區(qū)的平均氣溫都在上升的時(shí)候，兩極地區(qū)更是前所未有的溫暖。總的來(lái)說(shuō)，越靠近極點(diǎn)，平均氣溫上升的幅度就越高，同時(shí)每年之間的溫差也越大。去年的六月曾經(jīng)下過(guò)雪，只有寥寥幾天時(shí)間有蚊子。而今年六月伊始，我們的帳篷在清晨五點(diǎn)就熱得受不了，帳篷外成千上萬(wàn)的蚊子試圖涌向帳篷門，等待被悶熱逼得走到室外的我們。
全球變暖指的是在幾十年的時(shí)間內(nèi)整個(gè)地球的平均溫度上升，并不僅指一個(gè)地方或某一年。我認(rèn)為還需要讓人們更加了解這一點(diǎn)。但是，雖然不能把某一個(gè)特別溫暖的季節(jié)看作全球變暖的結(jié)果，但我們營(yíng)地附近那條冰川河水的上漲和擴(kuò)張已經(jīng)延續(xù)好幾個(gè)世紀(jì)之久，這還是值得關(guān)注的。
雖然科學(xué)家們已經(jīng)對(duì)公眾進(jìn)行了近20年的說(shuō)服教育工作，我覺(jué)得在此還是有必要再指出這一點(diǎn)：科學(xué)家們已達(dá)成共識(shí)，全球變暖確實(shí)存在，并且是由石油的使用造成的。雖然也有許多人對(duì)此表示不同意見(jiàn)，但關(guān)于是否存在全球變暖這回事的爭(zhēng)論基本上都是在科學(xué)界之外進(jìn)行的。
我們估計(jì)這條營(yíng)地附近從冰川流出的河每天大約攜帶了40萬(wàn)噸沉積物到海中。這個(gè)數(shù)量很是驚人，更有趣的是，這些沉積物包括可以通過(guò)化學(xué)風(fēng)化反應(yīng)吸收二氧化碳的細(xì)紋理碎石礫。雖然巖石的風(fēng)化作用被認(rèn)為將在數(shù)萬(wàn)年的時(shí)間里決定地球的二氧化碳含量，更為人們熟知的吸收二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)是光合作用。
其實(shí)，冰川在海洋的光合作用中起到了重要作用。冰川融水、冰山和風(fēng)從冰原上帶來(lái)的塵埃都能將重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（尤其是鐵）運(yùn)輸?shù)胶Ｑ笾袪I(yíng)養(yǎng)質(zhì)匱乏的地區(qū)。這些冰川營(yíng)養(yǎng)物豐富了海水，促進(jìn)了光合作用，并最終吸收大氣中的二氧化碳。這形成了一個(gè)循環(huán)：更多的冰川可以吸收更多大氣中的二氧化碳，從而使氣溫下降；下降的氣溫使冰川生長(zhǎng)，從而又有了更多冰山，更多二氧化碳被吸收，氣溫再進(jìn)一步下降。
科學(xué)家們正在思考，冰川時(shí)代的南極海域里那些浮游植物是否使二氧化碳濃度值保持在最小值，從而讓世界“凍”了起來(lái)。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，這些冰川自身有可能增進(jìn)了光合作用，使全球的二氧化碳濃度保持在低水平線上，讓更多的冰川生長(zhǎng)，直到一些外來(lái)力量的作用打破了這一平衡。這些外來(lái)力量可能是太陽(yáng)光照量的變化，一旦太陽(yáng)光照的時(shí)間長(zhǎng)短和強(qiáng)度改變（或人類釋放了太多二氧化碳），另一種循環(huán)就將取而代之。
我們拿永久凍土為例。永久凍土是指在極地已經(jīng)凍結(jié)了多年的下層土壤。即使你知道永久凍土，你可能不知道它蘊(yùn)含了幾千年前就已經(jīng)沉積在那里的大量的碳。當(dāng)?shù)厍蜃兣谰脙鐾两鈨觯@些古老的碳將成為微生物的食物并被轉(zhuǎn)換為二氧化碳和甲烷排放到大氣中。這些氣體將繼續(xù)使全球變得更暖，形成一個(gè)循環(huán)。科學(xué)家們從南極冰層取出的冰芯為我們提供了大氣中二氧化碳濃度的連續(xù)記錄。這些記錄表明，冰川時(shí)代常因?yàn)槎趸纪蝗豢焖俚纳仙K止。這種上升很有可能就是永久凍土融化后二氧化碳的釋放造成的。
對(duì)于科學(xué)家們來(lái)說(shuō)，許多問(wèn)題迫在眉睫。今天的冰川是怎樣影響氣候的？全世界漸漸縮小的冰川會(huì)制造更多還是更少的冰山、融水和風(fēng)沙？這是有助于還是不利于海洋中的光合作用？一個(gè)有趣的假設(shè)是隨著南極冰蓋的崩塌，在南極海域中冰山數(shù)量的暫時(shí)增加將幫助海洋微生物的生長(zhǎng)，通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，最終使全球變暖的步伐慢下來(lái)。當(dāng)然，情況也有可能完全不同。我認(rèn)為，到底現(xiàn)在全世界的冰川在氣候變化中起了什么作用還懸而未決。
世界上有許多種二氧化碳的循環(huán)圈，冰川和永久凍土帶來(lái)的二氧化碳循環(huán)只是其中之一。要弄清楚所有這些循環(huán)之間的微妙平衡以及二氧化碳的來(lái)龍去脈需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算。我們所能確定的只是，如同太陽(yáng)光照量的變化一樣，燃燒石油會(huì)使地球變暖并造成無(wú)法預(yù)知結(jié)果的一種二氧化碳循環(huán)。
無(wú)論如何，在過(guò)去的四年中，格陵蘭營(yíng)地附近的池塘面積都在迅速萎縮，我們懷疑這是由于水下凍土的解凍而導(dǎo)致了水的流失。如上文所述，今年可能將是冰雪融化量破紀(jì)錄的一年，并僅僅是個(gè)開(kāi)始。
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