文｜Jonathan Mingle

 

　　勞倫太德冰蓋覆蓋了北美北方的大部分地區，大約12000年前勞倫太德冰蓋從新英格蘭北部的角落退縮，留下尚普蘭湖和壯麗的自然景觀。大約這個時候距今最近的一次冰期結束，而地球的溫度急劇上升。我們現在知道這些事情，都歸功於從格陵蘭島兩英里厚的冰蓋裡提取的「冰核」樣本。冰核藏著各種資訊——氧的同位素、凍在冰裡的甲烷氣泡、污染物痕跡——科學家依據這些資訊推斷出整個古代世界的樣貌，並重建當時的氣候環境。

 

　　記者喬恩‧格特納（Jon Gertner）的新書《世界盡頭的冰》（The Ice at the End of the World）記錄了科學家的研究工作：他們在冰蓋鑽洞提取冰核，揭開冰核中的秘密。格特納參觀位於科羅拉多存放冰核的設備，負責管理設施的美國地質調查局科學家瓊恩‧費茲派翠克（Joan Fitzpatrick）向他展示一個11700年前的冰核，急遽變化的冰層意味著當時氣溫上升大約攝氏10度，並直接導致勞倫太德冰蓋融化，她指著說：「砰！突然之間這裡變得密實。冰河時期在這裡，而這裡不是冰河時期。我們認為整件事將在短短幾年之內發生。重點是，我們過去以為這個過程需要數千年時間。」

 

　　冰川學家喜歡開玩笑說，這並不是什麼高深莫測的科學：溫度上升，冰就會融化。雖然聽起來簡單，但實際過程非常複雜。越來越多跡象表明，全球氣候正在經歷類似的轉變，而且是人類造成的痛苦轉變。關於這個轉變的範圍和速度，沒有比冰雪圈加速融化還更明確的警訊。冰雪圈是地球上寒冷的區域，這裡包含冰川、永久凍土、海冰、雪原、浮在海上的冰棚，以及數千年或數百萬年由雪堆積而成的冰蓋。地球上約10％陸地被冰川或冰蓋覆蓋，承載著全世界69％的淡水。北極的冰推動了兩極與低緯度地區的溫差，從而產生高速氣流，高速氣流的穩定則支撐著全球糧食生產體系。北半球四分之一的陸地被永久凍土覆蓋，裡面的碳含量是目前大氣層的兩倍。

 

 

　　「格陵蘭島和南極冰蓋正繼續加速流失，全球的冰川也持續流失。」根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發布的報告指出，最關鍵的點在於「加速」。自2000年以來，喜馬拉雅冰川融化的速度增加了一倍多，南極西部冰蓋的融化速度增加了兩倍。自1990年代以來，格陵蘭島冰層的融化速度增加了七倍。格陵蘭島冰蓋湧出過去七、八千年以來最高的融水量；過去20年的地表融水量比20世紀的平均值高出了33％。單單格陵蘭島的冰就讓全球海平面（自1972年以來）上升了半英寸多，而其中一半幅度在過去八年間發生。

 

　　融化加速的原因很簡單。自前工業化時代以來，人類排放的溫室氣體讓全球變暖了大約攝氏1度。極地和高山地區的暖化速度比全球平均速度快得多；例如，北極的氣溫僅過去十年就上升了攝氏1度。預估到21世紀中期，即使全球氣溫上升幅度限制在攝氏2度以內，北極地區的氣溫也將會上升攝氏4度。

 

　　研究模型顯示，在全球變暖攝氏1.5到2度之間時，南極西部冰蓋和格陵蘭冰蓋都將走向不可逆的融化之路。還有一些科學家認為，這兩個冰蓋的崩解已經是進行式，而且無法阻擋。人類從來沒有居住在無冰的世界。冰川和冰蓋除了是古代氣候環境的長久記憶檔案以外，更是地球的儲水箱和氣候引擎。然而，全世界大部分的高山冰川和極地冰蓋都將融化，唯一的問題是速度有多快。

 

　　2019年1月，一個國際研究聯盟發表了關於興都庫什喜馬拉雅地區環境變化的綜合評估，他們得出的結論是：到2100年時，約有三分之一的喜馬拉雅冰川會消失，而且還是最理想的情況，但理想越來越遙不可及，前提條件是人類現在馬上控制溫室氣體排放量，將全球暖化溫度控制在攝氏1.5度以內。如果排放量繼續以目前速度增長，到世紀末將會有三分之二的喜馬拉雅冰川消失。但無論如何，珠穆朗瑪峰及其周圍冰川還是可能消失。

 

 

　　古印度經典《斯刊達往世書》（Skanda Purana）寫道：「就像露水被晨光吸乾，人類的罪孽也被喜馬拉雅淨化。」

 

　　當喜馬拉雅山（意為「雪的故鄉」）的冰雪消失後，災難肯定隨之而來。隨著冰川消退，長年凍結的土壤露出表面使得山坡鬆動。這種現象會造成岩石表面產生裂縫和山體坍塌，將在瑞士阿爾卑斯山等地區帶來災難。

 

　　正在消退的冰川也為不斷增多的冰蝕湖提供水源，當這些冰磧湖破裂時，可能會造成可怕的大洪水。從尼泊爾到秘魯，冰蝕湖的洪水威脅了下游村莊和水電站等基礎設施。1981年，這種洪水摧毀了中尼友誼橋，造成200人死亡。從那時起，冰蝕湖的面積和數量都在持續增長；2010年的研究發現，喜馬拉雅地區至少有4000人，其中數百人處在危險之中。

 

　　在龐大的河流流域和灌溉網路中，水的可用性將會發生變化。在喜馬拉雅地區，冰川控制著印度河、布拉馬普特拉河、湄公河、恆河、長江以及其他近20億人口賴以生存的河流流量。印度和巴基斯坦共用的印度河流域大約40％的旱季水源來自冰川。在短期內，氣溫升高將導致冰川流量增加，流經印度河支流的水將變多。然後，在不久之後的某個時候，由於冰川的融水量不可逆地減少，這些大江大河將變成涓涓細流。對生活在安第斯山脈至高加索山脈的高山地區的6.7億人來說，冰川融水量減少將嚴重破壞他們的農業、生計和生活模式。對於生活在世界上地勢低窪的沿海地區的6.8億人來說，這場氣候災難則會淹沒他們腳下的土地。

 

　　地球上絕大多數的冰位在兩極地帶。雖然高山冰川的冰量不到全世界總量的1％，但也相當於海平面可能上升1.4英尺，南極大陸的冰量占世界總量的87％，相當於海平面可能上升近200英尺。格陵蘭島的冰占世界的10％，海平面可能上升超過20英尺。

 

 

　　說到這些巨型冰蓋，我們該擔心的不是在無限遙遠的未來它緩慢融化的景像，而是它突然崩解的可能性。地球物理學家大衛‧阿徹（David Archer）在著作《漫長的解凍》（The Long Thaw）中警告說：「我們有理由擔心，真正的冰蓋會以某種方式融化，而融化方式不會是目前最先進的模型所預測的那樣……冰有快速融化的技巧，但冰川學家沒有提前預測，只是在發生的時候才恍然大悟。」十年後，政府間氣候變化專門委員會特別報告的作者支持了阿徹的說法，作者坦承過去在研究海平面上升的「預測過於保守而犯下錯誤」，報告寫道：「南極冰蓋的巨大流失造成海平面的顯著上升……這一點在初期報告裡並沒有預料到，但現在已經觀察到。」

 

　　格特納和哥倫比亞大學和戈達德太空研究所的退休科學家、《消失的冰》（Vanishing Ice）作者薇薇安‧戈尼茨（Vivien Gornitz）都強調了加州大學爾灣分校和美國太空總署科學家艾瑞克‧瑞格納（Eric Rignot）所做的研究，瑞格納仔細研究了格陵蘭島和南極西部冰蓋，他認為目前的模型並沒有捕捉到大型、快速變化的冰川所表現的「門檻行為」（threshold behavior），這些冰川一直延伸到海洋，例如格陵蘭的雅各港冰川和南極西部的思韋茨冰川。最近的探險證明，溫暖的海水正不斷拍打支撐巨型冰川的冰架，從水面下吞噬它們。

 

　　瑞格納認為我們正在見證崩解的初期階段，在2003年到2010年間，與佛羅里達州面積差不多的思韋茨冰川的融水量是1970年的四倍，思韋茨冰川將大量浮冰鎖定在南極西部冰蓋的位置。瑞格納和同事們的最新研究表明，附著在思韋茨冰川的漂浮冰架——它支撐住整個冰川——可能在幾年或幾十年內消失。在那之後，整個冰川（包含的水足以使海平面上升2英尺）將在60年之內（最壞的情況）完全融化，最理想的情況是幾個世紀後。如果它的「基線」——陸上冰川與漂浮冰架的分界線——內縮越過冰川深處時就會匯集更多溫暖的海水，而整座冰川便註定消失。如果思韋茨冰川跟鄰居派恩島冰川一樣消失，那麼南極西部冰蓋的大部分殘存冰川也會在自我維持過程中消失，屆時全球海平面將上升10英尺。

 

　　瑞格納的研究還挑戰了格陵蘭島是逐漸融化的傳統觀點（認為冰蓋的大部分融化需要數千年時間），他說：「我們並不會在下個世紀看到這個大水龍頭，而是在未來十年左右。」政府間氣候變化專門委員會使用的模型表明，到2100年時，全球海平面上升約3英尺，溫度提升攝氏1.5度。但瑞格納認為預估的數字都太過保守。他認為由於格陵蘭島和南極冰川加速融化，到2100年時，海平面更可能是上升5英尺或者更高，他說：「我們能做的改變並不多。」

 

 

　　就像冰川學家所說，冰川正在「變薄」或「消失」；當大型冰川消失時，它們就會「崩解」。這些研究報告裡充滿「連鎖效應」和「臨界點」的用語，這裡的「臨界點」是未知的無形數值，一旦被突破自然系統將不可逆地崩潰，進入全新的狀態。

 

　　許多臨界點可能已經被突破。格陵蘭島的加速融化正向北大西洋輸送淡水，由於淡水密度比海水小，輸入淡水可能導致「大西洋經向翻轉環流」（Atlantic Meridional Overturning Circulation）減弱，這個洋流系統從熱帶向北輸送熱量，並封存大量的碳，使英國維持在溫帶。如果這個洋流系統的輸送速度放慢甚至停止，就可能導致更多熱量滯留在南方海域，進一步破壞南極冰蓋的穩定性。大西洋洋流系統的減弱也會造成亞馬遜地區的降雨量減少，從而導致更多雨林火災——後果是全世界最大的雨林將從碳儲存地轉變成碳排放地。

 

　　暖化還會帶來更多的暖化效應，把冰雪圈的送進死亡迴圈。例如隨著冰川的消退，靠近冰川邊緣的黑色岩石會暴露出表面，這些黑色岩石容易吸收太陽的熱量，促使更多的冰川融化，然後暴露越來越多的黑色岩石。海冰的減少產生同樣的結果：海水變深將吸收更多熱量，進而融化更多的冰。海冰減少進一步使北極地區變暖，不但加速北方森林「枯死」，也會加速永久凍土層的融化。

 

　　即使短期內不再突破臨界點，北極凍土帶的預測情況跟高山冰川一樣不樂觀。到2100年時，即使溫度上升幅度控制在低於攝氏2度內，也會有大約四分之一的永久凍土融化；如果溫室氣體排放量繼續以目前速度增長，近70％的永久凍土將融化。最明顯的後果是房屋地基隆起和「醉林」（drunken forests，永久凍土或冰楔融化，導致樹木以各種角度傾斜），在阿拉斯加和西伯利亞已經發現這些景象，同時一些永久凍土融化的地區也形成了「冰融喀斯特」的湖泊。

 

 

　　潛在後果更令人擔憂。因為隨著永久凍土融化，凍土裡的碳會被微生物消化，並以二氧化碳或甲烷的形式釋放到大氣層。如果這些碳大部分以甲烷形式釋放，那麼氣溫將在短時間內急劇上升。儘管幾乎沒有證據證明這些事情已經開始，但正是「碳的循環機制」讓科學家徹夜難眠，而部分原因在於大多數氣候模型並不包含這種機制。

 

　　永久凍土專家弗拉基米爾‧羅曼諾夫斯基（Vladimir Romanovsky）在阿拉斯加北坡進行了長達35年的溫度監測研究，他發現地表以下20公尺的永久凍土上升了攝氏3度，按照這個暖化速度，永久凍土層最晚會在本世紀中期升高到攝氏0度以上，他說：「沒有人預料到這一點，大多數人對這件事那麼快發生感到驚訝。」

 

　　氣候模型和排放預測往往把2100年視為某個截止日或結局，但時間並不會停留在2100年。我們今天所排放的大部分二氧化碳，未來仍然存留在大氣吸收熱量。海洋吸收了其中一些熱量，然後吞噬旁邊的冰蓋。氣候暖化還會持續很長一段時間，海平面將繼續上升，永久凍土將繼續融化釋放裡面長年儲存的碳。喜馬拉雅冰川將流失大部分的冰，巨型冰蓋將不斷縮小。有些會延續上千年；有些可能會來得更早。但無論在實際還是心理上，人類都還沒有做好準備工作。這一切並非危言聳聽，而是即將發生的事實。

 

　　氣候轉變的不可逆或許讓人有種絕望、徒勞的感覺，但如果我們的回應是放棄那更是錯誤與危險。所有的研究都得出相同且熟悉的結論：減少排放溫室氣體是減緩甚至縮小危機的唯一解決辦法。在接下來的幾年，也許是十年或二十年，人類仍然應該立即行動來影響冰的融化速度。

 

 

原文出處：The New York Review of Books