北极气候变暖的未来已经到来

一项新的调查揭示了全球变暖改变北极的程度和速度


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保未来有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事得以延续。


夏季海冰消失时,北极将失去象牙鸥、太平洋海象、环斑海豹、冠海豹、独角鲸和北极熊——所有这些动物都依赖冰来觅食、繁殖或躲避捕食者。而且海冰正在消失,速度越来越快:在过去的30年里,北冰洋的最小海冰覆盖面积每年减少45,000平方公里*——每年损失的面积是新泽西州的两倍。

“海冰就像热带雨林。有些物种没有它就无法生存,”宾夕法尼亚州立大学的生态学家埃里克·波斯特说,他是9月11日《科学》杂志上发表的一篇论文的主要作者,该论文对气候变化对北极的影响进行了广泛的综述。“它融化的时间更早,结冰的时间更晚,连续的范围正在缩小,而且发生的速度比10年前任何人预期的都要快。”

作为第四次国际极地年期间进行的生态研究的总结,波斯特和一群同事调查了北极的状况,发现由于气候变化,情况不容乐观。“我们观察了植物和动物:维管和非维管植物,迁徙和非迁徙动物,脊椎动物和无脊椎动物,咸水和淡水,陆地或空中——一切都在变化,”波斯特说。“在北极,无论你往哪里看,情况都在快速变化。”

即使是对曾经被认为相对免疫的动物,如驯鹿,也即将发生快速变化。虽然挪威斯瓦尔巴群岛上的非迁徙驯鹿种群由于冬季积雪融化暴露了更多的植物,从而提供了更多的觅食机会而蓬勃发展,但北极其他地区的驯鹿却在遭受苦难。春天,由于早春气温升高,植物开花的时间提前了,但驯鹿仍然在同一时间产犊,这意味着小牛出生时大部分食物已经可用,因此它们的存活率较低。

“我不知道驯鹿会处于崩溃的边缘。它们似乎具备所有合适的适应性特征,”波斯特说。“现在它们受到了严重关注。”

特别是对北极地区的人民来说,他们在许多情况下依赖狩猎驯鹿或其他动物来生存。“如果你和格陵兰的因纽特人交谈,他们正在为自己没有贡献的事情承担后果,”波斯特指出。“我们正在剥夺一种已经为他们工作了数千年的生活方式的要素。如果有人对我们这样做,你不认为我们会感到不安吗?”

但影响的清单并未随着生活方式和海冰的消失或春季开花和驯鹿产犊之间的不匹配而停止:赤狐正在取代北极狐,并且越来越往北迁移;积雪正在减少;早春的雨水现在会冲走海豹洞穴,使幼崽暴露在外;冬季异常温暖的时期会杀死北极植物,并且它们在来年夏天不会反弹;旅鼠和田鼠的数量已经崩溃,并且在近十年内一直处于低水平而没有恢复,等等。“积雪的减少如此之大,以至于影响了[啮齿动物]的生存,”波斯特说。“这意味着像雪鸮和北极狐这样依赖寻找啮齿动物的物种也会受到影响。”

这一切都发生在过去一个世纪气温仅升高1摄氏度的情况下。根据联合国政府间气候变化专门委员会的数据,在未来100年里,北极可能会升温高达6摄氏度。“如果平均气温升高3摄氏度,北极将不复存在,”波斯特说。“北极熊、漫长的冬季积雪、海冰覆盖——这些都将不复存在。”

相反,北极可能会变得更像阿拉斯加、加拿大、斯堪的纳维亚和西伯利亚的北方森林——广阔的云杉树林,不支持独特的北极动植物群。

当然,北极物种面临的问题不是变暖本身;地球历史上也发生过类似的事件,例如从更新世向全新世过渡期间的变暖。而是燃烧化石燃料产生的温室气体使全球变暖的速度。“现在的变化速度非常快,”波斯特说。“问题在于是在几十年还是一十年内变暖。对于长寿物种来说,没有机会跟上,没有机会让进化跟上。”

就他而言,波斯特希望世界开始将北极生物多样性视为值得保护的对象,更像热带生物多样性那样。毕竟,北极实际上拥有丰富的独特物种和生态系统,而不是一个死气沉沉的白色荒原

波斯特的报告并非全是坏消息:北极变暖已经开始促进树木和灌木向更北方的蔓延,并且这些植物的生长可以随着它们的繁荣而锁定更多的二氧化碳。

不幸的是,这种温暖也允许像冬尺蛾这样的昆虫害虫向北蔓延,它们会使树木和灌木落叶,并减少整体的碳封存。此外,灌木的推进正在影响生态系统,促进土壤中更多的微生物活动,并最终释放出甲烷——另一种温室气体,它在100年内在大气中吸收的热量是二氧化碳的25倍。

换句话说,温暖——以及北极的巨大变化——将不断到来。“即使我们限制碳排放,天气也会变暖,”波斯特说,这要归功于大气中已经存在的温室气体以及像反射阳光的海冰和积雪的消失这样的反馈效应。“这并不意味着我们不应该遏制排放。这是一个损害控制的问题……我们可能会失去我们所知道的北极,但我们需要尽一切努力确保问题不会蔓延。”

* (2009年9月10日):本句已修改,以澄清海冰损失数字为年度数字。

© . All rights reserved.