北極的格陵蘭島和南極洲冰蓋是冰川入海進(jìn)而抬升海平面的重要源頭。

學(xué)術(shù)界預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)中葉，全球溫度預(yù)計(jì)增加2℃，由此帶來(lái)的全球海平面上升可能達(dá)到20厘米。如持續(xù)下去，到2100年，大多數(shù)大型沿海城市包括中國(guó)的上海、廣州等，或?qū)⒚媾R比目前高出一米多的海平面。

芬蘭羅瓦涅米拉普蘭大學(xué)北極中心氣候變化教授約翰·摩爾為首的科學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，冰川地球工程可能會(huì)延緩格陵蘭島和南極洲的大部分陸地冰塊入海速度，拖上數(shù)個(gè)世紀(jì)似乎都可能，以此給人類應(yīng)對(duì)全球變暖爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

《自然》雜志官網(wǎng)日前發(fā)表了該團(tuán)隊(duì)的文章，在冰川地球工程框架下，探討了實(shí)施這類工程的三種預(yù)想方案。這些方案是否可行？大連海事大學(xué)極地海事研究中心主任李振福對(duì)此提出自己的見解。

方案一：攔堵大西洋暖流

格陵蘭島西部的雅各布沙文（Jakobshavn）冰川，是地球上運(yùn)動(dòng)速度最快的冰川之一。它比北半球任何其他冰川對(duì)海平面上升的影響都大——其損失導(dǎo)致海平面在20世紀(jì)上升了約4%，即每年升高0.06毫米。

來(lái)自大西洋的暖流沖刷著冰面以下300米區(qū)域，冰川的“地基”正在慢慢消失，雅各布沙文正在“撤退”。

專家設(shè)想，在雅各布沙文冰川前5公里寬的峽灣內(nèi)，建造一個(gè)100米高的傾斜邊為15—45的墻，所需0.1立方公里的礫石和沙子可以從格陵蘭島大陸架挖取。這種人造堤壩可以用混凝土包裹，防止被侵蝕。

與地球上的其他土木工程項(xiàng)目相比，這種設(shè)計(jì)的工程量并不算大。要知道，為了建造蘇伊士運(yùn)河，挖掘的土方材料是這個(gè)預(yù)算的10倍，香港機(jī)場(chǎng)用了0.3立方公里的填埋場(chǎng)，三峽大壩則使用了0.028立方公里的澆筑混凝土。

在冰山散布的水域搞建設(shè)，任務(wù)艱巨而危險(xiǎn)。當(dāng)?shù)鼐用竦姆磻?yīng)也參差不齊，雖然該項(xiàng)目能創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，但必須引入大量外來(lái)人員；生態(tài)、漁業(yè)和旅游業(yè)將受到影響；為浮游生物提供養(yǎng)分的冰川沉積物等海洋生態(tài)系統(tǒng)可能遭到破壞等。

方案二：再塑人造冰架

在坍塌的南極冰蓋抵達(dá)大海時(shí)，冰塊傾瀉而出。如果有巖石和島嶼等阻止，是否能限制冰塊到達(dá)海洋的速度？

2002年，科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，南極洲阿蒙森海上Larsen B冰架坍塌成只有上世紀(jì)80年代的30%。而在過(guò)去的30年里，南極半島上的其他6個(gè)冰架破碎不堪。

南極西部的松島冰川和Thwaites冰川是未來(lái)兩個(gè)世紀(jì)海平面上升的最大潛在原因。兩個(gè)冰川流動(dòng)的速度比20年前更快。模型預(yù)測(cè)，到2150年，兩個(gè)冰川可能比目前的流速還要再快10倍，將以每年4厘米的速度抬升全球海平面。

一種解決方案是在海床上直接構(gòu)建護(hù)岸和島嶼，在冰川前面構(gòu)建人造冰架。經(jīng)摩爾團(tuán)隊(duì)預(yù)算，這可能需要大約6立方公里的材料，比在北極雅各布沙文峽灣所需材料多60倍。

當(dāng)然，要實(shí)施這樣的工程，還需要更好地理解其他相關(guān)因素，比如海洋如何在冰架下循環(huán)，冰川如何在地基上滑動(dòng)和侵蝕，如何借助冰動(dòng)力學(xué)模型確定人造冰架地基的最佳位置等。

這種工程預(yù)計(jì)將給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)帶來(lái)重大影響，需要在開始之前和之后進(jìn)行徹底評(píng)估。此外，除了取材困難，在浮冰下施工的技術(shù)也不成熟。

方案三：抽干冰下水

冰川在冰床上滑動(dòng)時(shí)，摩擦生熱產(chǎn)生冰流底部90%的水，這種水潤(rùn)滑劑再次加速冰川流動(dòng)，產(chǎn)生更多的熱和更多的水，循環(huán)往復(fù)。

相對(duì)于格陵蘭島地區(qū)的冰川，南極洲的冰層下方幾乎沒(méi)有季節(jié)性融化，水分也少得多。如果去除這層薄薄的水就能讓冰川減速，豈不是美事？

這需要向冰面以下打洞。雖難，但并非沒(méi)有先例。南極的冰立方中微子天文臺(tái)使用熱水射流在冰蓋上鉆過(guò)60個(gè)洞，深度達(dá)1500—2500米。北極挪威Engabreen基巖下，也有隧道網(wǎng)絡(luò)，冰川每秒能向Svartisen水電站供應(yīng)30—40立方米的融水，估算繼續(xù)向冰川下鉆孔，穿越巖層的成本為5億美元。

南極洲深部的冰川下的水正處于壓力之下，可以通過(guò)冰川底部10厘米厚的沉積巖循環(huán)冷卻的鹽水冷凍，相關(guān)成本似乎也可以接受。

中國(guó)應(yīng)積極參與南北極事務(wù)

對(duì)于上述三種途徑，大連海事大學(xué)極地海事研究中心主任李振福接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示：“從技術(shù)角度都具有可行性，但不可忽視的問(wèn)題是，無(wú)論哪個(gè)方案，其實(shí)都會(huì)打破自然系統(tǒng)本身的平衡，都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)乇ㄏ到y(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)造成巨大破壞，以至嚴(yán)重影響到全球生態(tài)系統(tǒng)。特別是對(duì)于南極和北極這樣的生態(tài)脆弱區(qū)域和對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要的區(qū)域。”

李振福還指出，“如此耗資巨大的工程由哪些國(guó)家參與？由哪些國(guó)家出資？在政治敏感度越來(lái)越高的南北極區(qū)域，投資額度是否會(huì)演變成政治權(quán)益的博弈也需要關(guān)注。”

李振福最后強(qiáng)調(diào)：“南北極是全人類的南北極，參與未來(lái)的攔冰入海工程，是中國(guó)作為負(fù)責(zé)任大國(guó)應(yīng)該負(fù)起的責(zé)任。”