冰川融化见证全球变暖

图1：作者本·林霍夫（Ben Linhoff）取样冰川河中的水

图2：高纬度地区（包括格陵兰地区）温度上升的速度高于全球其它地方

 

编者按：本文作者本·林霍夫（Ben Linhoff）是研究冰川和海洋学的博士生，本文是他关于冰川的一系列文章《跟随冰川》中的一篇，讲述全球变暖与冰川融化的一些关系，近日发表于《科学美国》杂志网站上。

 

在帐篷里，我们能听到一里路之外随着河水顺流而下的卵石的撞击声。这种声音有时会被误听为向我们走来的脚步声，因为北极熊可能会造访这个营地。处在格陵兰的这个营地搭建在这条冰川河边已经四年了，今年从河流源头莱弗里特冰川流出的融水之多是我们前所未见的。河水溢出了两岸，并吞噬着营地附近一处很可能是在18世纪的小冰河期形成的冰碛。现在才六月，这条河就已经开始上涨了。

 

格陵兰冰盖的景象让我终生难忘。这片冰原无边无际，布满了冰裂缝和起伏的冰山，天地间只有灰、黑、白三种颜色。望着它，你就能感觉到永恒。上一次我跑步到了一座三面环绕着冰盖的小山上。那天晚些时候回到营地中，我重新绘制了去年这个季节所做的气温图表，以便记录今年六月的温度：图标的Y轴必须往上再添加10度。

 

今年的天气似乎特别温暖，但我们可以因此断言是全球变暖造成的吗？不，不能把单独的一个特别温暖的季节或年份与全球变暖联系在一起，尤其是可能当华盛顿还在下雪的时候。在南北极的高纬度地区，年与年之间的温差比其它任何地方都要大。与两极地区的巨大温差相比，热带每年甚至每个季节之间的温差都几乎可以忽略不计。不过，当现在这个热带和高纬度地区的平均气温都在上升的时候，两极地区更是前所未有的温暖。总的来说，越靠近极点，平均气温上升的幅度就越高，同时每年之间的温差也越大。去年的六月曾经下过雪，只有寥寥几天时间有蚊子。而今年六月伊始，我们的帐篷在清晨五点就热得受不了，帐篷外成千上万的蚊子试图涌向帐篷门，等待被闷热逼得走到室外的我们。

 

全球变暖指的是在几十年的时间内整个地球的平均温度上升，并不仅指一个地方或某一年。我认为还需要让人们更加了解这一点。但是，虽然不能把某一个特别温暖的季节看作全球变暖的结果，但我们营地附近那条冰川河水的上涨和扩张已经延续好几个世纪之久，这还是值得关注的。

 

虽然科学家们已经对公众进行了近20年的说服教育工作，我觉得在此还是有必要再指出这一点：科学家们已达成共识，全球变暖确实存在，并且是由石油的使用造成的。虽然也有许多人对此表示不同意见，但关于是否存在全球变暖这回事的争论基本上都是在科学界之外进行的。

 

我们估计这条营地附近从冰川流出的河每天大约携带了40万吨沉积物到海中。这个数量很是惊人，更有趣的是，这些沉积物包括可以通过化学风化反应吸收二氧化碳的细纹理碎石砾。虽然岩石的风化作用被认为将在数万年的时间里决定地球的二氧化碳含量，更为人们熟知的吸收二氧化碳的化学反应是光合作用。

 

其实，冰川在海洋的光合作用中起到了重要作用。冰川融水、冰山和风从冰原上带来的尘埃都能将重要的营养物质（尤其是铁）运输到海洋中营养质匮乏的地区。这些冰川营养物丰富了海水，促进了光合作用，并最终吸收大气中的二氧化碳。这形成了一个循环：更多的冰川可以吸收更多大气中的二氧化碳，从而使气温下降；下降的气温使冰川生长，从而又有了更多冰山，更多二氧化碳被吸收，气温再进一步下降。

 

科学家们正在思考，冰川时代的南极海域里那些浮游植物是否使二氧化碳浓度值保持在最小值，从而让世界“冻”了起来。简单说来，这些冰川自身有可能增进了光合作用，使全球的二氧化碳浓度保持在低水平线上，让更多的冰川生长，直到一些外来力量的作用打破了这一平衡。这些外来力量可能是太阳光照量的变化，一旦太阳光照的时间长短和强度改变（或人类释放了太多二氧化碳），另一种循环就将取而代之。

 

我们拿永久冻土为例。永久冻土是指在极地已经冻结了多年的下层土壤。即使你知道永久冻土，你可能不知道它蕴含了几千年前就已经沉积在那里的大量的碳。当地球变暖，永久冻土解冻，这些古老的碳将成为微生物的食物并被转换为二氧化碳和甲烷排放到大气中。这些气体将继续使全球变得更暖，形成一个循环。科学家们从南极冰层取出的冰芯为我们提供了大气中二氧化碳浓度的连续记录。这些记录表明，冰川时代常因为二氧化碳突然快速的上升而终止。这种上升很有可能就是永久冻土融化后二氧化碳的释放造成的。

 

对于科学家们来说，许多问题迫在眉睫。今天的冰川是怎样影响气候的？全世界渐渐缩小的冰川会制造更多还是更少的冰山、融水和风沙？这是有助于还是不利于海洋中的光合作用？一个有趣的假设是随着南极冰盖的崩塌，在南极海域中冰山数量的暂时增加将帮助海洋微生物的生长，通过光合作用吸收二氧化碳，最终使全球变暖的步伐慢下来。当然，情况也有可能完全不同。我认为，到底现在全世界的冰川在气候变化中起了什么作用还悬而未决。

 

世界上有许多种二氧化碳的循环圈，冰川和永久冻土带来的二氧化碳循环只是其中之一。要弄清楚所有这些循环之间的微妙平衡以及二氧化碳的来龙去脉需要严谨的计算。我们所能确定的只是，如同太阳光照量的变化一样，燃烧石油会使地球变暖并造成无法预知结果的一种二氧化碳循环。

 

无论如何，在过去的四年中，格陵兰营地附近的池塘面积都在迅速萎缩，我们怀疑这是由于水下冻土的解冻而导致了水的流失。如上文所述，今年可能将是冰雪融化量破纪录的一年，并仅仅是个开始。

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