▲ 最坏情境下的负反馈。
在一项新研究中,科学家认为:在未来的几十年中如果没有做出保护南极的正确决定,灾难性的后果将遍及全世界。6月13日发表在《自然》杂志上的一项研究评估了两种想法相反的极端情况:高(低)CO2(二氧化碳)排放和低(高)环境保护政策下,南极在2070年的状况。南极受到全球变化的影响,反过来它的变化也影响到了全球的变化。例如:在预测未来海边面变化中,一个最大的不确定因素就是南极冰盖对于人类引起的全球变暖的反馈是怎样的。
为确定未来的情况,包括伦敦帝国理工学院在内的科学家组成的国际团队对未来两种情境进行了预测。第一种情境排放量持续上升并且管控没有跟上现实的需求,第二种情境是实施通过研究得到的管控措施,CO2的排放量显著下降。
作者认为,未来处于哪种情境取决于我们在未来几十年间所采取的气候变化缓和方案和对于环境的管控。英国格兰瑟姆研究所教授、研究的共同作者Martin Siegert认为,南极一些冰架的损失已经是不可逆的,比如一些冰架的丧失,但是在阻止或逆转这种情况方面我们还可以做很多。未来避免最坏的结果,我们需要各国的合作和以严格科学为依据的有效管控。也需要各国之间能有一个共识:南极与地球系统的其他部分是互相耦合且不可分割的,当南极遭到毁坏时,地球系统的其他部分也会受到影响。
科学家预测了两种情境下的极端反应以及对环境的影响和变化。
在高排放和低管控的情境下:南极及其附近大洋经历广泛而快速的变化,引起全球效应:到2070年,由于大气和海洋的增暖导致大量的冰架损失,使得南极陆地冰盖损失增加,加速海平面上升;包括全球变暖、海冰后退和海洋酸化在内的环境问题将导致海洋生态系统受到了威胁;人类对于南极无限制的利用导致环境退化和生物入侵。
在低排放和严格管控的情景下:温室气体排放降低、有效政策的实施使得南极的改变最小化。在2070年的状态将类似于本世纪的早期:南极冰架完整,冰盖损失较少,海平面上升的威胁降低;海洋酸化不会加剧并且南极生态系统仍然保持完整;通过不断增加的合作以及有效的政府管理体制对人类给南极施加的压力进行管控。
Siegert说:“如果未来南极的政治图景更多地涉及到竞争,并且每个国家如何最有效地利用南极洲及其海洋,那所有的预测都会被推翻。如果我们认识到南极洲在全球环境中的重要性,那在利用证据来避免爆发点上开展国际合作的可能性就会带来失控的变化,比如南极西部冰盖的崩塌。”
在高温室气体排放及低或无效的管控情境下,全球温度相对于1850年将上升近5度,而高管控低排放的情景下,我们将实现全球温度仅升高2度的目标。
在高排放低管控情境下,全球海平面升高1m以上,南极的冰架崩塌消融将贡献其中的25cm。最终南极洲西侧冰盖完全消融,全球海平面上升约3.5米。夏季海冰面积的减少、冰架崩塌和陆地冰减少导致局地海表海水淡化,最终改变洋流。海洋温度升高2度,全球变暖加速。海洋酸化达到很多海洋生物不能承受的临界点。
在高管控低排放的情境下全球海平面升高大约半米,南极洲贡献仅为6cm。海洋不会出现明显的淡化,洋流保持原样。海洋温度升高0.7度,吸收CO2的能力依旧,酸化程度没有达到有害量级。
至于南极物理形态的变化,该研究还考察了生态系统的影响和直接的人类影响,这些因素在很大程度取决于国际间的共识和合作。作者认为要做出有据可考的决策需要更多研究项目的支持。如果这些建议能被保留到2070年,并且国际社会对于这些建议有所行动,那么最坏的情况将得到避免。
目前各国政府共同禁止开采南极资源,然而到2070年时政府会选择瓜分南极洲的各种资源而不是拯救环境。南极海洋和陆地的冰减少旅游业不能持续,同时不受管控的游客将带来物种入侵。
科界原创
编译:安谧 审稿:alone 编辑:程建兰
来源:https://phys.org/news/2018-06-antarctica-rest-earth.html