根據歐洲地球科學聯盟期刊《冰凍圈》發(fā)表的一項最新研究成果,一項旨在阻止冰川融化的工程項目可以減緩冰蓋解體崩塌的過程,進而可以減慢全球海平面的上升。研究人員馬修·沃爾維克和約翰·摩爾警告說,使用工程的方法阻止冰川融化,只是“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的做法,減少溫室氣體的排放,仍然是阻止氣候變化及其影響的關鍵措施。
“地球工程意味著經常考慮不可想象的事情?!敝袊本煼洞髮W科學家,兼芬蘭拉普蘭大學氣候變化教授摩爾說,“地球工程”一詞通常是指應對氣候變化的大規(guī)模的人工干預措施。沃爾維克和摩爾所設想的措施并不會改變整個氣候,人們可以采用更有針對性的方法,來限制海平面上升。
他們“不可想象”的想法,就是冰川地球工程,即改變冰川附近的海底幾何形狀,以保護海底的冰架,阻攔海洋中溫水的流入,從而防止冰川的進一步融化。一些冰川,例如南極洲西部,面積和美國佛羅里達州大小相當的“斯衛(wèi)士”冰川,正在快速地融化消減。普林斯頓大學地球科學系的研究員沃爾維克解釋說:“‘斯衛(wèi)士’冰川很容易引發(fā)失控的(南極西部)冰蓋崩塌,最終將導致全球海平面上升大約3米。”這可能對生活在世界沿海地區(qū)的數百萬人產生巨大影響。
正如沃爾維克和摩爾所展示的那樣,使用冰川地球工程來阻止全球海平面上升的源頭做法,可能是一種可行的方案,是傳統限制海平面上升保護措施的補充?!拔覀冄芯恐凶钪匾慕Y果是,進行有效果的冰蓋干預,所采用的措施在人類能夠接受的合理范圍之內?!蔽譅柧S克說。
該團隊研究了兩種冰川地球工程設計。一個設計的想法是在水下建造一堵墻以阻擋溫水到達冰架的基座,溫水對冰川的融化非常敏感。在海底建造人造土墩或柱子,這些土墩或者柱子雖然不會阻擋溫水,但可以支撐和阻擋冰川,有助于冰川的重新生長?!霸谌魏我环N情況下,我們都力求采用非常簡單的結構,只是在海底堆積一些沙子或碎石?!蔽譅柧S克說。
研究團隊建立了計算機模型進行研究,模擬在氣候變暖的世界里“斯衛(wèi)士”冰川可能發(fā)生的變化,研究人員認為,“斯衛(wèi)士”冰川預計將會成為未來影響海平面上升的最大單個融化冰川,“斯衛(wèi)士”的寬度在80公里至100公里之間,是世界上最寬的冰川之一。“如果冰川地球工程對‘斯衛(wèi)士’冰川起作用的話,那么我們就會期望冰川地球工程對其他的冰川一樣起作用,因為相對于‘斯衛(wèi)士’冰川,其他冰川并不具有挑戰(zhàn)性?!毖芯空咴凇侗鶅鋈Α钒l(fā)表的文章中寫道。
研究表明,即使是比較簡單的冰川地球工程設計,也會減緩海平面上升的速度,從而為沿海地區(qū)提供更長時間來應對不斷上升的海平面。根據研究人員的模型模擬,在可預見的未來,一個規(guī)模比較小的干預措施,能夠有30%的概率可以防止南極西部冰蓋融化失控。這種人工干預措施包括在海底建造一些隔離墩,這些隔離墩由一些300米高的土墩或柱子組成,具體使用多少混凝土取決于隔離墩需要達到的強度。
更復雜的冰川地球工程,可能會超出人類迄今為止所嘗試的規(guī)模,但是,更復雜的冰川地球工程可能會有更大的成功可能,以避免在未來1000年(模擬運行的時間)內防止冰蓋融化崩潰,或者使冰蓋重新生長。一個規(guī)模不大的水下阻擋墻大約可以阻擋50%的溫水到達冰架的基部,有70%的成功的可能,而規(guī)模較大的水下阻擋墻可能會阻擋更多的溫水,有更多成功阻止冰蓋崩潰的可能。
盡管研究人員的計算機模擬取得了令人鼓舞的結果,但是科學家表示,他們并不主張立即實施這些雄心勃勃的項目。雖然最簡單的設計在規(guī)模上與現有的工程項目相似,但工程將被建造在地球上最惡劣的環(huán)境之中,因此,仍然有一些工程細節(jié)問題需要解決。該團隊希望了解冰川地球工程是否可以在理論上發(fā)揮作用,并希望科學家思考并改進設計。
我們都明白,人類急切希望了解未來海平面將會上升多高?上升得有多快?人們之所以如此急切,是因為海平面上升將會影響上萬上億生活在海濱的人,有些小島嶼將不復存在,海濱地區(qū)的面積將可能會減少。減少溫室氣體的排放,是限制海平面上升的有效措施,但不是唯一措施,專業(yè)的工程措施也會起作用。應該提醒世人,冰川融化已經到了最危險的時刻,每個人都有義務保護冰川。
關于冰川的研究表明,冰川地球工程可以阻止冰蓋崩塌,但沃爾維克和摩爾都堅持認為,減少溫室氣體排放仍然是應對氣候變化的首要任務。“有些不誠實的社會團體,可能會利用我們的研究來駁斥減排的必要性,認為既然冰川地球工程可以阻止冰川融化,就沒有必要減少溫室氣體的排放了,我們的研究并不支持這種觀點?!蹦栒f。
冰川地球工程只可以限制海平面的上升,而減少溫室氣體的排放還可以限制氣候變化的其他有害后果,例如海洋酸化、洪水、干旱和熱浪等。此外,該研究團隊指出,如果全球氣候變暖的趨勢太厲害,就意味著冰川工程項目可能不可行,因為在迅速變暖的環(huán)境下冰川地球工程成功的可能性會降低。畢竟,研究人員所設計的水下結構只能阻擋冰架底部不受溫水融化影響,并不能阻止溫暖空氣對冰川頂部的融化。
沃爾維克總結道:“我們排放的碳越多,冰蓋保持現有體積而長期存在的可能性就越小?!?/p>