海外视点
南极洲思韦茨冰川（Thwaites）是地球上最宽阔的冰川之一，从正上方看去，冰层皱巴巴的，就像大象的皮肤。冰盖的褶皱和折痕似乎从内部发出蓝光。但它如今正面临消失的危机。近日，《大西洋月刊》刊发杂志撰稿人罗斯·安德森（Ross Andersen）的文章指出，南极洲冰盖的崩塌将是灾难性的，目前有科学家想出了拯救冰盖的主意，虽然均有缺陷，但依然提供了大胆新颖的思路。
原文 ：《拯救“哭泣”的冰川》
编译 | 李彦文
图片 | 网络
几十年来，冰川学家们一直在告诉人们，冰盖正以前所未有的速度向海洋释放冰山和融水。这也是一个严重的问题，尤其是对于那些生活在沿海低洼地区的人口。近年来，他们开始讨论是否应该采取更积极的干预性措施。有人认为，人类应该试着控制地球上最脆弱冰川的流动：有了正确的技术，我们也许能够把这些冰川冻结在原地，阻止它们滑入海洋。
地球上几乎所有的冰都被锁在两极附近的两大冰盖中。格陵兰岛的冰盖占约13%，南极洲的冰盖占其余部分。大约在24亿年前，细菌的成规模活动开始大量释放氧气，将大气中的甲烷转化为不太能捕捉热量的分子。冰从两极向外扩散，毫无阻碍地向陆地和海洋推进，可能一直延伸到赤道。从太空中看，地球看起来就像是在慢慢地将自己包裹在蓝纹白色大理石中。从那之后，冰层就不断重复后退和前进，这在很大程度上与空气中温室气体的积累和消散步调一致。我们目前冰冻圈（cryosphere）的历史始于1.8亿年前，当时南极洲被茂密的森林覆盖，到处都是蕨类植物和恐龙，这片陆地刚从超大陆冈瓦纳大陆（supercontinent Gondwana）分离出来，开始向南漂移。大约2000万年前，南极洲稳定下来，并与西半球其他气候带之间形成一片海洋，之后雪才开始在其东半部堆积成冰盖。大约在同一时间，也首次出现了未来将成为西南极冰盖的雏形，但这一区域冰盖的生长耗时更长，而且更加不稳定。令冰川学家担心的是，它正变得越来越不稳定。
格陵兰岛冰盖形成的时间比南极洲要晚得多。最早出现于约260万年前，和西南极冰盖一样，变化无常。2016年，地质学家贾森·布林纳（Jason Briner）分析了从格陵兰岛中心两英里厚的冰层下提取出的岩心。他惊讶地发现了一种同位素，这种同位素只有在裸露的岩石受到来自银河系的强烈辐射照射时才会形成。布里纳的分析表明，在过去的一百万年中的某个时刻，这个冰盖曾完全消失，使得底层的基岩暴露在宇宙电磁辐射的强烈作用下。眼下，山地冰川已经在迅速萎缩。楔入阿尔卑斯山、安第斯山脉和喜马拉雅山脉山谷之间的冰板可能会在本世纪末之前完全消融殆尽。格陵兰岛的冰盖也面临迫在眉睫的危险。
冰川失控
南极洲正在从深度冻结中苏醒。尽管一年中大部分时间，南极洲大陆内部的气温都低于零下40摄氏度，但融化并不是冰盖面临的唯一风险。东南极洲目前可能是安全的，那里大部分冰盖位于高原上。但西南极洲的情况有所不同，尤其是思韦茨冰川（Thwaites），这条冰川很可能决定南极冰盖的未来。思韦茨冰川覆盖的面积与不列颠岛一样大，底部大型障碍物相对较少，非常适合冰川快速流动。
今天，思韦茨冰川的末端停留在海底隆起和山脊上，冰附着在隆起上，形成阻力，帮助阻挡原本顺畅流动的冰川。长期以来，冰川学家一直担心南极洲周围的深层暖流可能会潜入思韦茨冰川下方的槽中。在思韦茨冰川开始以惊人的速度脱落后，科学家派出了一艘自主潜水器进行调查。令他们沮丧的是，他们看到暖水在冰川下流动，使冰川底部变薄。如果这种情况持续下去，将思韦茨冰川固定在海底山脊上的冰结构可能会融化。冰川可能会失控，其大部分的内陆冰川可能会在几十年间流入海洋。大多数冰川学家使用的模型表明，这种情况可能会在未来几个世纪的某个时候发生。但这些模型还没有长期的记录。
思韦茨冰川的消失将是灾难性的。如果它消失，很可能会导致大部分西南极冰盖消失。这将使海平面上升10英尺。即使海平面上升5英尺，也会使地球表面数百个岛屿连同在岛上扎根的独特文化和生态一起消失。数亿沿海居民可能被迫寻找新家园，这将产生难以预测的地缘政治连锁反应。富裕国家通常有能力帮助贫穷国家。但如果纽约、迈阿密、伦敦、阿姆斯特丹、东京和上海等大城市网络也面临被淹没的风险，这些富裕地区的资源可能会紧张。
研究冰冻圈的科学家焦急难耐，他们不再满足于传统中立观察的科学角色，正在设计可以减缓冰冻圈解体的重大技术干预措施。加州大学圣克鲁斯分校57岁的冰川学家斯拉维克·图拉奇克（Slawek Tulaczyk）就是领军人物。自工业革命以来，地球温度已经上升了1摄氏度以上。地球温度每增加1摄氏度，冰盖的稳定性就会进一步降低，更有可能翻滚着，而不是缓慢流入海洋。图拉奇克认为，全球治理机制的运转速度还不足以与之抗衡，需要制定备用计划。
冰盖工程
在1990年代末的一次会议上，图拉奇克了解到，200年前，位于西南极洲的冰川坎布冰流（Kamb Ice Stream）发生了一次神秘的冰下事件。直到19世纪中叶，这条冰川每年流入罗斯海（Ross Sea）的速度约为2300英尺。但随后，在短短几十年的地质突变时间内，这条巨大的冰河几乎停滞了。在此后的两个世纪里，它每年移动不到35英尺。根据主流理论，它下面的水层变薄了，可能是因为流入了另一个冰川的底部。失去了润滑作用后，冰川速度减慢并下沉到下方的基岩中。在其底部，一个冷却反馈循环开始起作用。最终，足够多的水冻结在它的河床上，使它保持在原位。
突然停止的冰川的故事一直萦绕在图拉奇克心头。2010年左右，他开始思考是否可以从思韦茨冰川这样的大型冰川下方抽水，以达到同样的效果。他设想钻孔到冰川下的湖泊中抽水，水从泵的出口喷涌而出，在溅到冰川表面之前就冻结成微小的晶体，“就像雪枪一样”。冰下剩余的水可能会流向空湖，使冰川底部的区域变干。如果幸运的话，会触发冷却反馈循环，思韦茨冰川会就地冻结，灾难性的海平面上升将得以避免，人类将有时间采取行动。他的方案只是冰川学家正在考虑的保护方案之一。另一组科学家建议，可以在脆弱的冰川上覆盖巨大的隔热织物，以保持其低温。还有一支团队建议，在思韦茨冰川与大海交汇的区域铺设一块由塑料或其他材料制成的覆盖物，以转移下方流动的暖水。
但是许多科学家担心，任何关于冰盖工程的讨论都会分散人们对减少温室气体排放的必要工作的注意力。覆盖织物的想法在阿尔卑斯山保护小冰川的团体之外并没有获得太多关注。而且，思韦茨冰川的海边有着地球上最偏远和险恶的环境，这是南极洲最后一段被测绘的海岸线，也是它最后的未知领域。在水下安装任何大规模设施都将极具挑战性，而且成本高昂。即使能成功安装覆盖物，也有可能产生意想不到的后果，可能会缠住海洋哺乳动物，并将温水转移到其他冰架。一些科学家认为，在南极洲进行钻探更容易，因为他们有实际经验，而他们中没有人安装过覆盖织物。麻省理工学院的冰川学家明丘（Minchew）采用了图拉奇克计划中的钻井部分，但不是抽水，而是通过将管状热虹吸管放入钻孔中来抽取热量。明丘认为，如果有足够多的虹吸管插入思韦茨冰川，就像针垫中的针一样，它们或许能够将整个冰盖固定住。科罗拉多大学冰川学家特维拉·穆恩（Twila Moon）认为，数千年来，人类一直试图引导河流的流动，但成功与否参半，因为任何一条冰河的力量都超出了我们的能力范围。她担心资助者和科学人才会被诱惑——宝贵的资源将从减排被转移到追逐技术幻想上，即使是对图拉奇克的想法进行小规模的测试也是浪费时间，因为从实际角度来看，这项技术永远无法在南极洲大规模部署。
南极洲的冰层保护并不是一个普通的科学项目。如果政府间联盟确信思韦茨冰川可以保存，并且可以避免数万亿美元的洪水损失，他们可能会将该项目视同军事动员或大规模疫苗部署。融资也是一个难题，更不提获得《南极条约》缔约方的许可。建立国际共识、制造设备并将其安装在南极洲，这可能需要几十年的时间，测试也需要几十年的时间，与此同时，冰层将继续融化。即使我们立即完全停止温室气体排放，我们仍可能在一个世纪内失去两极的主要冰川。如果我们想让冰盖和海岸保持原样，图拉奇克的想法可能会有所帮助。也许它可以单独发挥作用，或者与其他冰盖控制方案结合使用。无论如何，我们都应该找出答案。