亲历北极:一个环境污染的“终点站”



    北极为地球将来的气候提供了预览——最近10年的极地变化,等于预演了未来25年世界其他地方的变化。

    撰稿·董纯蕾(特约记者)

  如果你是一条习惯严寒的鱼,那么需要为北迁之事尽早打算;如果你是一只长途迁徙的鸟,那么要小心别把南方的污染带回北极;如果你是一头北极熊,那么最好从现在开始锻炼陆上生存能力;如果你属于人类,那么应该知道自己已被不可避免地卷入一场气候战争。

  2008年2月28日至3月13日,记者随中国首次大学生北极考察队,造访北极斯瓦尔巴德群岛,看到的便是这样一幅令人担忧的“北极生存速写”。尽管那片土地看起来依然冰清玉洁,尽管天空仍旧常见曼妙的极光,但是冰川、雪线和海冰覆盖情况已经改变,冰雪覆盖下的世界已经不是我们想象中那样干净。

  32名考察队员带着不同的任务,沿着“北京——奥斯陆(Oslo)——特罗姆索(Tromso)——朗伊尔宾(Longyearbyen)——新奥尔松(Ny-Alesund)”的路线深入北极圈内,返程时,大家的共同感受都离不开一个关键词:气候变化。

  不同学科纷纷指向气候变化

  地球的两极,是很多自然学科探究本源问题的理想之地。

  比如,地质学。此次北极考察的重点区域——挪威斯瓦尔巴德群岛,便拥有独一无二的地质宝藏,即每个地质年代的岩石样本。有意思的是,这块如今紧挨着北冰洋的陆地,7亿年前曾是南半球上的岛屿,和新西兰是“邻居”,岛上的恐龙遗迹可以为证。

  又比如,极光。这种太阳风在地球上空环绕地球流动、带电粒子以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场、沉降在南北两极的磁场间隙、轰击两极高层大气所产生的辉光,自古到今牵引着科学家的目光。斯瓦尔巴德群岛首府朗伊尔宾,刚建成一座全新的极光观测台。

  北极相对纯粹的环境成为越来越多科学家青睐的实验和监测场所。距朗伊尔宾中心5公里的普拉托山,净高600米,每隔一段路就能看到“北极熊可能出没”的警示牌,山顶建有全世界第一个、纬度最高、迄今为止位置最好的地面卫星接收中心。6座球形地面卫星接收天线,能悉数收到地球极轨卫星每天绕地球旋转14圈的所有信号,全世界只此一家;同时,这里也是地球上目前唯一能与卫星互动的卫星接收站。

  不远处,是欧洲非相关散射斯瓦尔巴德雷达站。两台能洞察隐形战斗机的巨型雷达,堪称世界上分辨率最高的雷达。其中一台是世界上唯一的主动雷达,既可发射也能接受电磁波。雷达主要司职监测太阳风的活动情况,以期帮助科学家探明太阳风的发生规律,进而开展有效的预测,减轻太阳风对地球通信干扰造成的损失。中国已于2005年加入欧洲非相干散射协会,去年“享用”了斯瓦尔巴德雷达站4%的开放时间。

  然而,所有这些尖端研究项目,某种程度而言,在今日的北极只能算“游兵散勇”,“大部队”是关于全球气候变化的监测、分析和研究。

  挪威极地研究所所长、政府间气候变化委员会(IPCC)成员吉姆·霍尔曼坦言,IPCC的报告经常被质疑言过其实,但是在北极监测到的气候变化的结果,比IPCC的预计更严重。

  斯瓦尔巴德大学中心主任甘纳·桑德说:“我们的课程设置、课题方向的选择,几乎都是围着气候变化在转。”

  新奥尔松法德联合气象站负责人雷奈·沃肯罗斯告诉记者:气候变化不是一门学科,但这里几乎所有的学科,都和气候变化有关。

  挪威国家科研理事会国际极地年执行秘书长、挪威极地研究所前任所长奥拉夫·奥尔海姆最欣赏的一句话是:我们是影响全球气候变化的第一代人,也是能幸免于气候变化后果的最后一代人。

  一个惊世骇俗的赌

  科学家的“一窝蜂”是有道理的。北极气候变化的速度是全球的2倍——所有在世界其他地方发生的事情,都会在北极发生,而且更早。北极为地球将来的气候提供了预览——最近10年的极地变化,等于预演了未来25年世界其他地方的变化。

  和气候问题打了一辈子交道的奥尔海姆,和同事打了一个赌,赌注是一瓶上好红酒。他预言,如果今年夏天和去年夏天一样热的话,寒冷的北极点周围将出现没有冰的怪事。

  去年9月,北冰洋的海冰覆盖面积达到有史以来的最小值(指1979年使用卫星监测以来)这一面积历史上曾达到750万平方公里,而去年仅300万平方公里。更糟糕的是,海冰不仅变少了而且变薄了。美国宇航局的监测数据证实,北极最厚、最老和最坚固的海冰正在融化,这对北极冰层的厚度将产生不良的影响,因为厚度是海冰长期状况的指标。北极海冰分为季节性“新冰”和常年性“老冰”。目前大约有250万平方公里的“老冰”已融化,其中50%是在去年2月到今年2月之间消失的。“老冰”由“新冰”取代,导致北极海冰的总体厚度减少,海洋吸收太阳辐射的能力增强,一个“恶性循环”由此开始:常年性海冰变得更加脆弱,更容易在夏季形成季节性融冰,更容易融化。这意味着,北极已“准备”好“迎接”更迅速的气候变化。

  同月,北美的媒体报道称,西北航道的冰雪融化,人们因此可以从阿拉斯加直接航行到欧洲。奥尔海姆掌握了另一条“更大、尚未被媒体披露的新闻”。他所指的是:去年有几个星期的时间,白令海峡——北冰洋——挪威海域,是一片广阔的无冰地带。其直接后果是:从中国坐船取道白令海峡,穿过北冰洋,就可以直抵欧洲了。这比目前人们经苏伊士运河的路线节约一半的路程。“科学家不止一次地讨论过这一可能性,但是原来大多数人的预计是:这一情况将在2030年至2040年发生,现在,它突如其来就提前来了。”

  20世纪最重要的挪威人、著名的极地探险家弗里德约夫·南森,上世纪末率队乘坐“前进号”向北极点挺进,整整花了3年时间,最终千辛万苦才抵达北纬86°13′6″。然而,他当年把船封在浮冰里、让它随冰漂向北极的计划,换作今日恐怕已行不通。如果他在今年秋天出发,很可能半年以后就从斯瓦尔巴德群岛屿附近的海冰中穿了出来。因为这一带,压根就没有冰了。

  “很多时候,我宁愿北冰洋永远冰封雪阻。”假如北极地区最主要的冰盖——格陵兰冰盖全体融化的话,据估算,全球海平面将升高6米。大部分科学家认为,在本世纪内,全球海平面至少上升1米。海平面上升1米,全球受影响面积2223000平方公里,受影响人口1.45亿,受影响GDP9440亿美元。其中,亚洲的受影响程度最大,无论面积、人口还是GDP。“这不仅仅是一个危机,人类已经开始进入一场气候战争。”

  被改变的北极圈生活规律

  云集了8个考察站的新奥尔松,今年冬天没人见过北极熊的踪影。“去年大概还有一两只,四五年前,大概是10-12只。”负责该地后勤服务的挪威王湾公司总经理说,该地区北极熊数量的减少,是由于它赖以生存的海冰的融化。

  在北极熊面临的种种生存威胁中,气候变化是“头号大敌”。全球变暖不仅将导致北极熊日益丢失栖息地,而且也令其食物数量减少。其他威胁到北极熊生命安全的因素,还包括有毒化学物质污染、石油开采业的发展、过度捕猎。变暖的北极,对北极圈内的鱼类的分布也将产生深远的影响:北极鳕鱼、磷鱼、鲐鱼、金枪鱼、凤尾鱼和沙丁鱼等纷纷北迁。

  污染物随着洋流源源不断而来,在占据着北极食物链顶端的北极熊体内发生了产生积聚效应。近年来,一种名为PCB的有机污染物,在北极熊体内被频频发现,而且浓度不低。通过雌熊的乳汁,这些污染物又传至幼熊体内。最终的结果是:北极熊对环境的适应性、免疫能力和繁育能力每况愈下。

  “我们一直想让北极保持干净,但事实上,北极没有我们想象的那么干净。”霍尔曼指出,多氯联苯(PCB)也导致贼鸥死亡率增加。另一种极地代表性动物——冰鸥,从1985年到2004年的20年间数量锐减,仅在加拿大的数量就由2400对减至500对。

  处于食物链低端的水蚤和鳕鱼,正成为北极生态变化的天然标尺。水蚤是一种桡足类动物,为了在冬季“断粮”后能够生存下来,水蚤会在体内存储脂肪,因此,纬度越高,栖居在那里的水蚤脂肪含量就越多,个头就越大。栖居于亚热带的水蚤体内脂肪含量只有14%,而北冰洋腹地的水蚤脂肪含量高达74%。据挪威极地环境中心主任萨尔韦·达勒介绍,对比不同年份,同一季节在同一纬度采集到的水蚤样本,可直观了解该区域的气候变化情况,测算出气候变化的地域差异。北极鳕鱼体内则另有一套独特的封闭循环系统,使得它从食物中摄取的有害物质不能通过肾脏排出,而是积存于体内。所以,对鳕鱼的分析,能揭示北极地区污染物种类、分布和浓度。

 亲历北极:一个环境污染的“终点站”
  一幅北极某地区去年4月的照片出现了烟雾蒙蒙的景象,据查,烟雾源来自圣彼得堡。污染物流向图显示,流向北极的污染物主要来自欧洲——北极简直成了欧洲的“下水道”。当然,这主要得归结于欧洲距离北极最近。来自中国的污染物虽然很少,但并不等于零。研究人员也已从北极鳕鱼体内检测到了来自亚洲和南美洲的污染物。

  挪威极地研究所所长、政府间气候变化委员会(IPCC)成员吉姆·霍尔曼提醒我们这些东方“来客”:中国、印度等亚洲国家应该而且有充分的理由更关注北极。看似相距甚远的北极和亚洲,其实有着千丝万缕的联系。

  以对中国气候有着举足轻重作用的季风为例,冬季由中国吹向北极;夏季由北极吹向中国。当北极冰的数量维持在较高水平时,季风相对比较干燥。但随着浮冰的融化,季风的水分含量将越来越高。霍尔曼说:“我们对此感兴趣的是:这会影响大气环流吗?会对亚洲的降水有什么影响?”这些都和中国息息相关。

  科学家们已开始行动

  为取得这场“气候战争”的最终胜利,科学家们在追踪气候变化轨迹的同时,已着手研究应对之策。朗伊尔宾是其中的重镇,二氧化碳储存技术初见端倪,全球种子库则已顺利迎来第一批“住客”。

  就在本次考察启程的前两天,首个全球性种子保险库——斯瓦尔巴德全球种子库,在紧挨着朗伊尔宾的一座砂岩山的山腰上启用了。据说它能保存450万种种子样本,平均每个样本包含500颗种子,也就是说,总共能“冷冻”22.5亿颗种子。零下18℃的低温,赋予种子们“长生不老”的能力,如玉米可保留活性1万年。这座人类自行建造的“植物诺亚方舟”,将为世界上几乎所有独一无二的种子样本,提供安全坚固的“长生不老”空间,由125米长的甬道和3个冷藏室组成,“优先考虑”农作物的种子,以应对自然灾害、大规模战争、气候变化之不测。

  除了一扇不起眼的门,种子库的其余一切都深藏于山洞中。距离北极点仅1000余公里的斯瓦尔巴德群岛,之所以成为世界各地种子的“最佳备份地”,主要是因为那里的冰雪和永久性冻土都能用作“天然屏障”。永久性冻土层的温度常年处于零下,而种子库所在的山脉大部分时间被冰雪覆盖,岩石的温度不会超过-5℃~-4℃。建造者们花了好几个月进一步冷却岩石,让它们降至-18℃。

  斯瓦尔巴德大学中心(UNIS)正在开展二氧化碳埋藏技术的研究,被视作减少温室气体排放、减缓全球变暖的可行之道。中心主任桑德告诉记者,斯瓦尔巴德是世界上目前监测到的气温升高最快的地区之一,在过去50年里,平均气温上升了5℃,所以,它不应仅仅是气候变化的天然监测站,而且要展示应对气候变化的最新技术,比如,怎样对付恼人的二氧化碳。

  在挪威本土,技术人员对于如何捕获发电厂排放的二氧化碳已富有经验。但是,捕获后的二氧化碳,又该如何处理?UNIS正在斯瓦尔巴德地区尝试二氧化碳储存技术,目前已在7号矿附近的宽阔山谷里挖了2个深洞,第一个深500米,第二个深860米,并用压力泵将二氧化碳送至地下深处。今年夏天计划开挖第3个洞,深1000米。“斯瓦尔巴德地区的地质条件,适合储存二氧化碳。”桑德主任解释说,这种地质结构,指的是一种多孔的特殊砂岩——能储存二氧化碳,且在其上方还有一层页岩,像盖子一样封住地底下的二氧化碳,以免它重新回到空气中。

  现在的工作处于第一阶段,分析并探明哪种岩石适合储存二氧化碳。下一阶段,研究人员需了解二氧化碳在地底下的表现——渗透到土壤中,沿着山脉迁移、流动,还是在哪个未知的地方钻出地表?全世界60%的发电厂用煤炭发电,如果二氧化碳储存技术研究成功,将有广泛的推广空间。因为那种特殊的地质结构,不仅在斯瓦尔巴德地区有,世界上其他地方也有。

  北极研究还存在不确定性

  需要特别指出的是,各国科学家目前对于北极的研究,还存在诸多不确定性。忧心忡忡也好,积极应对也罢,很多问题在科学上还没有到下结论的时候。

  IPCC的《北极气候影响评估》(2004-2005年)说,北极地区的一个显著特征,是其复杂和尚未被充分理解的气候过程和反馈机制。和高纬度地表相关的数值计算模型,已被验明存在一些缺陷。

  挪威极地研究所所长霍尔曼认为,“北极,好比研究气候变化和验证研究结果的一把钥匙。我们可以从北极气候变化的研究中预测未来10年、20年甚至更远的将来,全球气候会如何变化。如果北极的变化和我们的预计有很大差异,那么很可能我们现在关于气候变化的很多想法都是不正确的。”

  

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