两项新研究表明，近年来北极海冰的急剧退缩正在改变疾病模式，改变当地食物网，并降低该地区反射阳光的能力。
发表在《科学》和《自然气候变化》杂志上的这项研究，虽然涉及两个不同的主题，但都属于关于冰层流失副作用的日益增长的知识体系。这些论文的发表之际，科学家们表示，即使北极冰层范围没有打破去年的纪录，今年也可能接近历史最低水平。
国家冰雪数据中心的科学家沃尔特·迈尔说，今年“毫无疑问”将跻身卫星时代有记录以来冰层范围最低的五个年份之列，而且2013年很有可能在有记录的冰层低点中排名第二。
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迈尔说：“考虑到今年的天气条件对于冰层流失来说并不是非常理想，今年的冰层范围如此之低，这有点令人惊讶。”
他表示，2013年独特的 weather patterns 天气模式——例如某些地区广泛的云层覆盖——给波弗特海和楚科奇海地区带来了较低的温度，使冰层流失的速度低于去年。北极冰层要到九月才会达到年度最小值，“任何事情都可能”在此之前发生，但他表示，连续两年出现破纪录的年份是不寻常的。
长期退缩的延续
迈尔说，重要的是，尽管每年天气都有变化，但 2013 年符合自 1970 年代和 1980 年代以来冰层显着退缩和冰层变薄的长期趋势。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，自 1979 年开始卫星观测以来，过去六年是最低冰层范围的六个年份。
迈尔说：“即使今年北极某些地区没有那么温暖，你仍然可以融化 3 英尺厚的冰层，而在过去，你可能需要融化 6 或 8 英尺厚的冰层。”
根据上周在《科学》杂志上发表的评估（回顾了先前的数据），这种持续的冰层退缩正在北极生态系统中引发各种变化，从驯鹿群中寄生虫的增加到阿拉斯加年度苔原火灾的增加。
报告指出，冰层减少会改变浮游植物繁殖的时间，从而扰乱食物链中动物的摄食周期。
一些变化是众所周知的，例如北极熊数量的下降以及海象被迫离开浅水觅食地，因为冰层退缩到更深的水域。冰层流失会导致像北极狐这样的动物的遗传多样性降低，因为它们将冰层用作迁徙通道，同时也对其他物种产生相反的影响。
评估报告指出：“北极熊和灰熊之间观察到的杂交可能是由于冰冻期延长导致北极熊更多地出现在内陆地区造成的。”
其他变化不太明显。评论指出，目前在北极东部海豹中存在的犬瘟热病毒等疾病，可能会因为冰层流失而“蔓延”到西部物种。另一方面，一些疾病模式的变化可能是有益的——例如，北极狐可能无法像过去那样通过冰上跋涉将狂犬病带到斯瓦尔巴群岛。
不列颠哥伦比亚大学的科学家兼研究报告的共同作者杰迪迪亚·布罗迪说，下一步的研究是确定北极的哪些生态变化完全是冰层流失造成的，而不是气候变化因素（如气温升高）造成的。
他说：“我们回顾的大多数研究都发现了海冰与北极熊繁殖成功率、海豹繁殖成功率、浮游生物群落甚至沿海陆地系统的气候等事物之间存在合理甚至可能的联系。但是，如果没有实际的实验，我们就无法证明海冰是这些事物 100% 的驱动因素。”
反射率损失的新“基准”
另一个不确定因素是冰的反照率或其表面反射率的损失。随着冰层变薄，曾经是白色的区域变成深色的开放水域，太阳能被吸收而不是反射回太空。反过来，这会进一步加速冰层融化。
昨天在《自然气候变化》杂志上发表的这项研究通过使用卫星数据，为反照率效应提供了明确的数字，从而取得了新的突破。它证实，在 1982 年至 2009 年近三十年的时间里，北极冰区的平均反照率或表面反射率在夏末有所下降。芬兰气象研究所的遥感科学家兼该研究的主要作者 Aku Riihelä 在一封电子邮件中表示，2009 年 8 月的平均海冰区反照率比 1982 年低约 15%。
在黑水区域反射率下降这一事实并不令人惊讶，但剩余海冰的反射率也有所下降。
Riihelä 补充说：“这意味着平均表面条件正在发生变化。冰层内有更多的开放水域，海冰的表面融化比以前更加强烈。因此，海冰的变薄和退缩似乎不仅影响了北极的边缘海洋，也影响了内陆地区。”
密歇根大学的助理教授马克·弗兰纳（他没有参与这项研究）表示，有几个因素可能会降低现有冰层的反照率，包括较早的融雪和冰面上的融水池。雪具有很强的反射性，其在一年中较早的消失使得更多的太阳能被吸收。他说，这些因素，以及允许光线到达黑水的较薄冰层，可以帮助降低整体反照率。
科学界对整体反照率随着冰层减少而降低有一定了解，但这项新研究的独特之处在于为这种下降提供了一个数字。这可能有助于气候模型的预测以及对更广泛的生态系统变化的假设。
他说：“这将提供一个基准。”
经 Environment & Energy Publishing, LLC. 许可，转载自 Climatewire。www.eenews.net，202-628-6500