躁動的南極

段景頤

局部正在升溫

2019年南極大陸高溫紀(jì)錄頻現(xiàn)。2019年2月6日，科學(xué)家在南極半島測量到了有記錄以來的歷史同期最高氣溫：18.4℃，這個氣溫十分逼近1982年南極半島的最高氣溫紀(jì)錄——19.8℃。2月9日，在位于南極半島附近的西摩島上，科學(xué)家記錄到了20.75℃的罕見高溫（未得到確認(rèn)）。如果這個溫度準(zhǔn)確，那么這會是有氣象記錄以來南極地區(qū)氣溫首次越過20℃大關(guān)。許多科學(xué)家質(zhì)疑這個溫度的測量方法可靠性和真實(shí)性，實(shí)際溫度可能會有小幅偏差，但即便如此，這次罕見的快速升溫現(xiàn)象還是引起了科學(xué)家的注意。

一直以來，南極給人的印象都是天寒地凍的冰雪世界，為什么會出現(xiàn)如此高溫？是什么造成了2月9日西摩島的高溫？

2月的南極半島正值夏季，是一年中溫度最高的時期。2月7日～9日，西摩島附近出現(xiàn)了一個罕見的暖性反氣旋，是造成這次短暫的異常高溫的主要原因。同時，為高溫天氣推波助瀾的可能還有“焚風(fēng)”現(xiàn)象。焚風(fēng)是由山地引發(fā)的一種局部范圍內(nèi)的空氣運(yùn)動形式，常出現(xiàn)在山脈背風(fēng)坡。過山氣流在背風(fēng)坡下沉的過程中，因溫度升高濕度降低而變得干熱。在高壓區(qū)，空氣下沉也可產(chǎn)生焚風(fēng)。記錄到這次高溫的馬蘭比奧基地臨?？可?，只要風(fēng)向合適就很可能出現(xiàn)焚風(fēng)。以往記錄顯示，焚風(fēng)效應(yīng)可以在數(shù)小時內(nèi)將氣流溫度最高提升14℃。在阿爾卑斯山，干燥的焚風(fēng)不僅會引起雪崩，還會增加火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險。

即便排除這些特殊條件的影響，南極半島也的確在升溫。在過去50多年中，南極半島的年平均氣溫升高了近3℃。雖然南極大陸的腹地依然處于深凍狀態(tài)，但這并不意味著南極現(xiàn)在很安全。

沿山坡下降的焚風(fēng)能讓局部氣溫快速上升。

悄悄變綠

從2017年起，科學(xué)家們注意到南極半島的氣溫不但比過去幾十年明顯上升，而且南極半島的苔蘚更多了，南極半島比以前更綠。20世紀(jì)50年代以來，南極半島的降水增加，風(fēng)力加強(qiáng)，融水季節(jié)延長，這一系列改變導(dǎo)致苔蘚生長面積不斷擴(kuò)大，苔蘚的厚度也在不斷增加。除了苔蘚，一些開花植物的覆蓋范圍也有逐年上升的趨勢。

南極洲從地理構(gòu)成上可分為三個部分，分別是南極半島、西部南極洲和東部南極洲。南極半島是其中最溫暖的一個地區(qū)，其總面積的3%沒有被冰雪覆蓋，而南極大陸其他地區(qū)的這個比例僅為0.3%，因此這里是南極大陸生命最興旺的地區(qū)。南極半島的土壤主要是巖石碎片，氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量非常有限。巖石碎片是由冰川作用、水（來自凍融循環(huán)）的侵蝕、日照和風(fēng)化作用共同形成的，真菌的侵蝕也起了作用。土壤下通常是一層永久凍土。盡管永久凍土無法為植物提供棲息地，但覆蓋在上面的濕潤土壤層僅在冬季凍結(jié)。

衛(wèi)星拍攝的南極大陸

2020年的夏天，南極半島這個南極最溫暖的地區(qū)更加綠意盎然。

海水暖流不斷侵蝕冰川底部，加速冰川融化。

冰川崩塌

南極從古至今的降雪造就了世界上面積最大的冰蓋——總面積超過1300萬平方千米，幾乎覆蓋南極洲的所有陸地。但同時，南極洲的冰川也在不斷向南極洲沿海地區(qū)移動。一些冰川在海岸線處停止移動，另一些則滑入海中，成為漂浮的冰架。

松島冰川是西南極冰蓋中最大的冰川。因?yàn)檫@塊巨大冰川經(jīng)常崩裂出大塊的冰山和浮冰（被戲稱為“小豬崽兒”），所以它還有個“豬”的外號。來自300多千米外南太平洋的暖流緩緩沖刷并融化著松島冰川的底部，這讓松島冰川與漂浮在海面上的冰架之間的連接變得更加脆弱，并形成冰裂。

2020年2月，松島冰川發(fā)生大規(guī)模冰裂。近幾年松島冰川幾乎每年都會發(fā)生大規(guī)模冰裂。

僅在2020年2月的一次大規(guī)模冰裂事件中，就有超過300平方千米的“小豬崽兒”離開這頭大“豬”，其中最大的一座冰山總面積相當(dāng)于720座北京“鳥巢”體育館。20世紀(jì)時，松島冰川每4～6年才會發(fā)生這樣規(guī)模的大型冰裂，但近幾年來大型冰裂已經(jīng)頻繁到每年都會發(fā)生。自2012年以來，松島冰川平均每年有約580億噸冰以崩裂形式損失落入南冰洋，整個南極洲每年損失冰量達(dá)2780億噸。

衛(wèi)星圖像顯示。從1992年起至今，全球海平面正以平均每年3毫米的速度上升。南極洲冰蓋的總面積約為澳大利亞國土總面積的兩倍，冰蓋平均厚度高達(dá)2.5千米，如果全部融化，足以將全球海平面升高60米左右。南極冰蓋儲存了全世界90%的淡水資源，大量冰蓋的消失會進(jìn)一步擾亂海水鹽度。這可能會打斷海洋中依靠海水鹽度和溫度驅(qū)動的“溫鹽環(huán)流”，造成熱帶更熱、寒帶更冷的局面。

動物生存危機(jī)

盡管南極洲是地球上最荒涼的地區(qū)之一，但該大陸也是生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)。氣候變化也在潛移默化地改變著南極動物的生存狀況。

南極附近海域中最重要的生物可能要數(shù)磷蝦（小到鰩魚大到須鯨都要吃磷蝦）。磷蝦這種只有回形針大小的甲殼類動物為南極洲的海洋食物鏈奠定了重要基礎(chǔ)。磷蝦的食物主要是生長在海冰底部的藻類，南極變暖導(dǎo)致海冰減少，因此磷蝦的食物也減少。2004年，英國進(jìn)行的一次南極調(diào)查發(fā)現(xiàn)磷蝦數(shù)量比往年急劇減少。

磷蝦是南極大陸動物的重要食物來源，而海冰面積決定磷蝦能否大量繁殖。

企鵝每年繁殖季節(jié)都會來到海冰上繁育后代。小企鵝出生后的第一年需要在平穩(wěn)的固定海冰上度過。如果氣溫繼續(xù)升高，海冰面積減小或海冰破碎，那么企鵝的繁殖季節(jié)就不得不縮短，甚至企鵝可能根本找不到繁殖后代的冰面。海冰的減少正威脅著企鵝種群。自1990年以來，南極洲安特衛(wèi)普島的阿德利企鵝數(shù)量下降約65%。

在過去，英國煤礦工人會帶著金絲雀下礦井。如果金絲雀死了，礦工就知道井下有危險氣體，需要撤離。這是因?yàn)榻鸾z雀對煤礦中危險氣體的敏感性遠(yuǎn)超人類。極地地區(qū)對年平均氣溫的小幅上升特別敏感，因此極地地區(qū)也被稱為“地球的金絲雀”。

南北兩極在調(diào)節(jié)地球氣候的過程中扮演著重要角色。因?yàn)楹錁O地的存在，溫帶可以維持穩(wěn)定的氣溫。更重要的是南極和北極巨大的白色冰雪面積能將許多太陽輻射反射回宇宙空間，起到為地球降溫的作用。對于在南極發(fā)生的一系列改變，我們不能視而不見。

南極珍珠草。

南極毛草。

苔蘚。

南極有哪些植物？

當(dāng)我們談?wù)撝参飼r，我們指的一般都是針葉樹、蕨類植物和開花植物這類維管植物。顧名思義，這些植物的維管負(fù)責(zé)在植物體內(nèi)運(yùn)輸水、含糖汁液和礦物質(zhì)。南極只有兩種維管植物一南極珍珠草和南極毛草。它們僅生活在南極半島的沿海地區(qū)，是“少數(shù)派”。

南極珍珠草很小，高僅5厘米，會開出黃色小花?；ㄐ≌f明這種植物是風(fēng)媒植物，靠風(fēng)傳播花粉（南極也沒有蜜蜂能傳粉）。南極毛草長得就像石頭縫中的普通雜草。但它們的生命力頑強(qiáng)，不僅能承受南極冬季的嚴(yán)寒，在深根的幫助下，還能從地下深處吸取水分和營養(yǎng)。

南極半島的植物主要是苔蘚。苔蘚沒有維管，水和營養(yǎng)物質(zhì)直接在細(xì)胞間擴(kuò)散，因此苔蘚不會長高，都是貼地生長的。和所有植物一樣，苔蘚也需要水才能生存。南極洲基本上不下雨，苔蘚和其他植物所需的水主要來自冰雪融水。雖然南極半島屬于南極洲的較溫暖區(qū)域，但氣候還是十分寒冷，每年的融水期最長有105天，最短只有20天。苔蘚要生存下來，必須要扛過每年動輒二三百天的干燥期。苔蘚的擬葉只有單層細(xì)胞，吸水和脫水都很迅速。因此，苔蘚可以快速脫水并進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待水分到來再重新恢復(fù)生命活動。2013年，科學(xué)家在北極冰川下發(fā)現(xiàn)了幾種在400年前就生活在這里的苔蘚。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室工作人員的培養(yǎng)，超過半數(shù)的苔蘚品種開始重新生長。