科学家的北极漂流:20年后还能见到冰雪吗?

2020年01月12日 09:50:24
来源:澎湃新闻网

2019年9月,从挪威的特罗姆瑟,一队来自世界各国的科学家启程了:他们登船出发,而此行的目标恰恰是多数船只极力避开的方向——驶入冰封的北冰洋深处,并开展长达一年时间的考察。

这是一次史上规模最大的北冰洋科考任务,名为“北极气候研究多学科漂流观测计划(MOSAiC)”,由德国的阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研究所(AWI)发起,来自20个国家的几百名科学家参与其中。

德国破冰船“北极星号”停泊在一块浮冰旁;接下来的一年间,科学家们希望随冰漂流,开展研究。本文图均为 拉文娜·科尼格 摄

他们还邀请了一小队记者参与探险的第一阶段,因此,我已经在“费德洛夫院士号”上生活了五个半星期。费德洛夫院士号是一艘俄罗斯科考船,也是参与本次探险初始阶段的两艘船之一。

为什么要派一艘船去冰海上漂流一年?

北极正以一种令人恐慌的速度变暖——比世界上的其他地方还要快上一倍。短短几个月里,北冰洋面上覆盖的冰层就只剩下几十年前的一半,而厚度也急剧缩减,有些学者估计冰层已经变薄了40%。

早在20多年前,学者们就已经开始全面研究北冰洋生态系统,但他们当年捕捉到的画面,今天早已不复存在。

研究者们给自己安排的任务绝非易事。为了研究“新北极”日渐变薄的冰层,他们必须在薄冰区域找到一块足够厚的浮冰,能够支撑他们建起研究营地,漂流整整一年——这真是需要一点微妙的运气。

为了MOSAiC计划,俄罗斯科考船“费德洛夫院士号”正帮忙寻找合适的浮冰,穿过北冰洋中心的浮冰群。

深入浮冰群之中后,科学家们立刻发现情况不容乐观。他们本想找一块4英尺厚的浮冰,但遇到的选项都仅仅覆盖着1英尺左右的坚实冰层,下面都是泥泞湿滑的雪。

今年北极的冰层为何都这么薄?科学家们给出了种种解释,唯一的共识是,几十年前的北极很少有这样的情况。

最终,科学家们有了重大突破。MOSAiC团队找到了一块合适的浮冰,尽管某些区域相当脆弱,但中心部分足够坚实,有些部分甚至达到了13至16英尺厚。于是,他们选择了这块浮冰,承载接下来的一年的研究营地。

但即便如此,冰上的挑战也远未结束。秋季正是一年中冰层移动最多的时节。大块浮冰经常彼此碰撞,形成冰裂和冰脊,而冰层中较薄的部分很难承受这样的压力。科学家们搭建营地时,就不得不处理这些冰层运动的问题——有时他们几乎能感觉到,脚下的冰在裂开……

此后他们还需要应付风暴带来的损失。十一月的一次风暴给浮冰留下了几处大的裂缝,不过本次计划的协调人之一马修·舒普在邮件中说,好在后来这些裂缝又重新冻住了。

北极星号和费德洛夫院士号这两艘船上的科学家一起搜寻一块合适的浮冰。

冰层运动并不是研究者们在北冰洋上遭遇的唯一挑战。

他们还要面对零下的低温、北极熊和孤绝隔离的环境,也就是说,如果仪器发生故障的话,他们手边甚至可能都没有现成的工具直接修理。

科学家们能够充分预计并准备的某些困难。比如北极熊。工作时,大家总是要安排人守卫放哨;他们也携带了成吨的工具和零件,以便应对仪器故障。但其他挑战更需要冷静的头脑和迅速的反应力,何况他们还面临着巨大的时间压力。

科学家杰西·克莱米恩正把一台可移动的气溶胶采样器搬到冰上,试验其在严寒条件下的性能。

科学家们付出的一切艰苦都是为了解答一连串令人头晕脑胀的问题

上百名科学家将在破冰船上度过接下来的一年,把这个冰封的生态系统研究得底朝天,包括它的物理、化学和生物机制。

MOSAiC计划的科学家们提出了一个最重要的问题:北极冰雪消融的原因是什么,又将引发哪些后果?

科学家们通过收集数据来回答这一问题,试图更好地理解浮冰系统运作的细微差别,并希望建立气候模型来对应北极的情况。这些模型将帮助他们预测其他问题,比如格陵兰岛冰原的融化速度、全球海平面的上升,以及地球变暖的急迫性等等。同时,科学家们希望能深入研究一种已有的假设,即北极变暖和中纬度地区的极端天气事件之间存在着某种联系。

MOSAiC计划还可以帮助科学家们计算出北极迎来第一个无冰夏季的时间,目前的一些预测表明这可能会在2040年发生。

“费德洛夫院士号”穿过北冰洋浮冰群的南缘,巨型冰块在船身旁漂过。

船上的年轻一代学者们对北极变暖现象更加敏感,这些硕士和博士研究生多数都只有20几岁。如果他们希望继续在北极从事实地科考事业的话,就可能会遭遇这样的情景:二十年后的一个夏末,他们同样乘科考船来到北冰洋中心,却再也见不到冰雪。

“北冰洋中心将会有一大片无冰海洋……我可想象不出来那是什么样,”罗比·马莱特说,他借助卫星研究海冰状况。

玛丽卢·阿桑纳斯的研究领域是冰下海洋,她说,亲眼见到冰群让她更增添了动力。对她来说,这里发生的变化原本只是个抽象的概念,现在却成了“非常、非常真实的一幕”。

[责任编辑:郑怡雯 PN103]