木子錚
“我們星球的穩(wěn)定性和復(fù)原力正處于危險(xiǎn)之中?!笨茖W(xué)家們不止一次這么發(fā)聲。是的,他們是氣候變化,氣候臨界點(diǎn)的觀察者。
影響地球系統(tǒng)運(yùn)行有許多重要元素,溫度的微小變化就可以啟動(dòng)強(qiáng)化循環(huán),將系統(tǒng)“傾斜”到完全不同的狀態(tài),比如熱量海浪、永久凍土融化和沿海洪水。自工業(yè)革命以來,地球已經(jīng)變暖了大約1.2攝氏度(2.2華氏度),如果人類繼續(xù)以相同的速度向大氣中注入溫室氣體,我們到本世紀(jì)末有望將其提高到2.7到3.1攝氏度(4.9到5.6華氏度)。
科學(xué)研究表明:樹木每生長1立方米平均吸收1.83噸二氧化碳,釋放1.62噸氧氣,一棵樹木一年可吸收4~18公斤二氧化碳。來自西悉尼大學(xué)的研究人曾在澳大利亞本地的森林里進(jìn)行了一項(xiàng)南半球史無前例的實(shí)驗(yàn),他們讓一處90歲“高齡”的桉樹林暴露在高濃度的二氧化碳里。實(shí)驗(yàn)表明,成熟樹木的光合作用的確如預(yù)期那樣增加了,它們從大氣中多吸收了12%的二氧化碳。森林大火,讓這些二氧化碳又釋放到大氣中。
澳大利亞國立大學(xué)氣候科學(xué)名譽(yù)教授威爾·斯特芬說,臨界點(diǎn)的概念挑戰(zhàn)了對(duì)氣候變化的主流理解,一個(gè)元素可能出現(xiàn)多米諾骨牌效應(yīng),導(dǎo)致“迅速加速變暖,直到地球穩(wěn)定在另一個(gè)狀態(tài)”。
氣候危機(jī)首要反應(yīng)的是海洋,世界五大洋占到地球表面的70%,它們吸收熱量和二氧化碳,吞噬了至少四分之一的石油、天然氣和煤炭燃燒排放到空氣中的排放物。沒有它們,世界上的人類幾乎無法居住。
這些排放物的吸收都是有代價(jià)的,隨著熱量上升,冰融化,二氧化碳涌入海洋,生態(tài)系統(tǒng)陷入混亂。珊瑚礁過熱,因極端溫度而枯萎并溶解在酸化水中。幾千年來一直穩(wěn)定的洋流開始轉(zhuǎn)變和變化,逐漸走向崩潰,在北大西洋的遙遠(yuǎn)地區(qū)和大片熱帶地區(qū),可能已經(jīng)出現(xiàn)了一些氣候臨界點(diǎn)。
大西洋環(huán)流充當(dāng)巨大的海洋傳送帶,將溫暖的水從熱帶北部帶到格陵蘭島,在那里冷卻,然后沿著美國東海岸向南送回
在電影《明日之后》的片段中,氣候科學(xué)家杰克·霍爾接到一個(gè)深夜電話,“你還記得你在新德里所說的話,關(guān)于極地融化會(huì)如何擾亂北大西洋洋流嗎?” 一位科學(xué)家告訴他:“我認(rèn)為它正在發(fā)生?!?/p>
當(dāng)然,接下來的內(nèi)容在科學(xué)上不太嚴(yán)謹(jǐn),氣候在短短幾天驟變——畢竟這是一部好萊塢電影(看情節(jié)就好)。由于水流中斷,龍卷風(fēng)席卷洛杉磯,海嘯般的海浪沖入紐約市。但是,雖然這部電影的大部分內(nèi)容屬于科幻(或“cli-fi”氣候變化類虛構(gòu)作品)領(lǐng)域,但電影的中心前提——一股洋流的崩潰可能對(duì)世界其他地方產(chǎn)生連鎖反應(yīng)是真實(shí)的。
大西洋由單一洋流主導(dǎo):一條厚厚的水帶從墨西哥灣向北流動(dòng),擁抱美國東南海岸,然后向北沖向格陵蘭島和冰島的寒冷前哨,沿著美國海岸的水流被稱為“墨西哥灣流”。這股洋流很溫暖,在夏天,它可以達(dá)到溫暖的71華氏度,但隨著它向北蜿蜒而行,它變得越來越冷,并向大氣釋放大量熱量。這股“大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流”使柏林、倫敦和巴黎等城市的天氣保持溫和,科學(xué)家估計(jì)它輸送的能量大致相當(dāng)于一百萬個(gè)核電站的能量產(chǎn)出。
根據(jù)英國國家氣象局的模型,大西洋洋流可能導(dǎo)致北半球氣溫驟降,美國東海岸海平面會(huì)上升一英尺半,歐洲上空或?qū)⒂瓉砻土业亩撅L(fēng)暴??茖W(xué)家們說,如果改變了降水模式,氣候?qū)⒏痈珊岛秃?,還將危及英國和愛爾蘭的農(nóng)作物產(chǎn)量。
雖然科學(xué)家們知道大西洋洋流可能會(huì)停滯,但沒有人清楚地知道它何時(shí)會(huì)發(fā)生。聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)在其地球氣候狀況摘要中表示,洋流在21 世紀(jì)發(fā)生崩潰“不太可能”,但很難預(yù)測(cè)會(huì)什么時(shí)候發(fā)生什么,也許在2100年之后。其他論文估計(jì),當(dāng)全球變暖3到5.5攝氏度(5.4到9.9華氏度)之間時(shí),洋流可能會(huì)停止。
大西洋環(huán)流自20 世紀(jì)中葉以來已經(jīng)放緩,現(xiàn)在的水量比以前減少了15%左右。在2月發(fā)布的另一項(xiàng)研究中,科學(xué)家們認(rèn)為當(dāng)前處于“一千年以來最弱的狀態(tài)”。一些科學(xué)家懷疑洋流會(huì)將水從東海岸帶走;當(dāng)水流變慢時(shí),海水會(huì)再次上漲。新澤西州普林斯頓地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)科學(xué)家托馬斯·德爾沃思認(rèn)為,到2100年,洋流可能會(huì)減弱30%到60%。
影響地球系統(tǒng)氣候變化的三個(gè)臨界點(diǎn)
在2016年,歷史上發(fā)生了一次最大、最具破壞性的珊瑚白化事件。在大堡礁北部435英里長的區(qū)域中,超過一半的珊瑚死亡,這些珊瑚礁在高于平均溫度4到7華氏度的溫度下“烹飪”。更糟糕的是,珊瑚礁白化現(xiàn)象并不僅限于澳大利亞海岸,全世界的珊瑚礁都在變白并逐漸消亡,這也是科學(xué)家提出的氣候臨界點(diǎn)的又一個(gè)佐證。
珊瑚是一種奇怪的生物:在它們觸手中居住著微小、友好的微生物和植物,比如共生有大量的蟲黃藻,正是它們?yōu)樯汉魅旧辖k麗的色彩。蟲黃藻可以進(jìn)行光合作用,一面制造養(yǎng)料,一面為造礁珊瑚的生長清除代謝的廢料(二氧化碳等)和提供氧氣。然而,珊瑚是一種活生物,極度敏感。如果海水水溫比平均水平高出1到2攝氏度(1.8到3.6華氏度),珊瑚就會(huì)拋棄蟲黃藻,恢復(fù)成白色,如果蟲黃藻不再回來,珊瑚就會(huì)死去。
從理論上說,在一場(chǎng)災(zāi)難性的熱浪之后,健康的珊瑚礁可能需要10到15年才能恢復(fù)正常,但現(xiàn)在每六年就會(huì)發(fā)生一次嚴(yán)重的白化。威脅珊瑚礁的不僅僅是氣溫上升。海洋吸收了人類排放到大氣中的二氧化碳的四分之一以上,所有這些氣體都使水變成了酸性。如果珊瑚礁的PH值降得太低,它的珊瑚不僅會(huì)被高溫淹沒——它們的骨骼也可能會(huì)開始溶解。
對(duì)于世界各地依賴珊瑚礁的數(shù)百萬人來說,這可能是災(zāi)難性的。盡管覆蓋了不到2%的海底,珊瑚的復(fù)雜結(jié)構(gòu)卻容納了地球上大約四分之一的海洋物種,它們還為大約5億人提供食物、收入和風(fēng)暴保護(hù)。
冰川學(xué)家泰德·斯帕克斯研究南極洲已有數(shù)十年,近兩年他親眼看到了南極冰蓋的未來。冰蓋,又稱大陸冰川,是覆蓋著廣大地區(qū)的極厚的冰層的陸地面積(一般常見于高原地區(qū)),覆蓋面積少于5萬平方公里的叫作冰原,南極和格陵蘭為兩個(gè)大冰蓋。
在南極洲阿蒙森海的偏遠(yuǎn)海岸,向內(nèi)陸和上坡望去,一條巨大的冰凍河流流入南極洲西部的中心地帶,可以看到巨大的冰裂縫橫跨地平線,就像墻壁上瀕臨倒塌的裂縫一樣。自2000年初以來,“末日冰川”已經(jīng)將1萬億噸冰傾倒于海中??茖W(xué)家認(rèn)為,它可能正處于不可逆轉(zhuǎn)的崩塌的早期階段,這可能會(huì)摧毀西南極冰蓋的大部分,使全球海平面上升至少2英尺,甚至可能超過10英尺。
人類,是不是該警醒了?
一名潛水員在法屬波利尼西亞社會(huì)群島海岸附近的南太平洋檢查白化的珊瑚礁