不斷變薄的北極海冰:浮冰厚度連量尺第一刻度都不到
據國外媒體報導,BBC未來頻道的高級記者瑪莎·亨德里克斯(Martha Henriques)正在北極破冰船“北極星”號上參與一次為期六週的任務,並撰寫了一篇文章來記錄自己此行的所見所聞。
全文如下:
破曉時分,“北極星”號破冰船上領導此次遠征任務的科考人員們已經架起了雙筒望遠鏡。天空陰沉沉的,光線的角度幾乎與地面齊平。我們的船正漂浮在一塊塊新形成的深色海冰和白雪之中,看上去和周圍的景色別無二致。我過了一會兒才意識到,遠處漂浮著一塊巨大的浮冰。
此次任務名叫“國際北極漂流冰站計劃”(MOSAIC),是有史以來前往北冰洋腹地的最大規模的科學遠征項目。德國阿爾弗雷德·魏格納極地與海洋研究所(AWI)的海冰專家斯蒂芬·亨德里克斯(Stefan Hendricks)也參與了此次行動,他解釋道,船停靠得這麼遠正是為了不破壞那塊浮冰。船頭正前方是一條重新凍結的冰間水道,上面覆蓋了一層黑灰色薄冰。而在這條水道另一端,就是那塊白色的巨大浮冰了。
這塊“要塞”浮冰的邊緣很薄,幾乎與海水融為一體。但遠處的冰層略有隆起,顯得更厚一些。
此次行動的最初倡議者、科羅拉多大學的馬特·舒普(Matt Shupe)和如今領導該行動的馬庫斯·雷克斯(Markus Rex)正在仔細觀察屏幕上的兩張照片,想確定自己現在身處何處,並將“北極星號”雷達收集的信息與窗外見到的情景匹配起來。圖片上是一塊大型浮冰,長約2.5公里,寬約3.5公里,呈拉長的六邊形。他們正在評估將這塊浮冰作為明年任務據點的可能性。
作為少數幾名受邀參加MOSAIC行動的記者之一,我將在這裡度過幾週時間,然後踏上漫長的回家之旅。這是個令人緊張的時刻,因為此次遠征任務成功與否將很大程度上取決於這一抉擇。
雷克斯似乎確定了我們前方的浮冰就是衛星圖像上的那一塊:“我覺得我們已經找到這塊冰了。”
大副駕駛著“北極星號”,讓它迂迴前進。之前遇到其它浮冰時,我們曾在浮冰邊緣處切下一塊,看看它有多厚。因此在靠近這塊浮冰的過程中,我問這次是否還會這麼做,但亨德里克斯表示“不會”。對待這塊浮冰,我們要採取更加審慎的態度。帶領MOSAIC生態學團隊的艾莉森·方(Allison Fong)指出:“我們遇到的浮冰並不多,所以不該去破壞它們。”
MOSAIC任務在所考察區域內發現的浮冰厚度比之前預想的薄很多。
隨著我們不斷靠近這塊大浮冰,我們不得不破開與之相鄰的另一塊冰。大塊大塊的碎片貼著船身向下滑落,露出了浮冰的橫截面。下方甲板伸出了一根紅白相間的量尺,長約兩米,每隔50厘米畫了一道標記,幫助科考團隊判斷浮冰的厚度。最近一段時間,介於頂部積雪和底部融冰之間的藍色堅冰層變得越來越薄,大多連量尺的第一道刻度都達不到。
科考團隊從右舷觀察著下方的情況。“這一塊挺厚的,超過了1米。連新形成的冰層都很厚。”艾莉森·方說道。假如我們想靠近的那塊大浮冰也有這麼厚,情況就很理想了。
只有浮冰頂部新形成的堅冰層才能承擔重量,底部坑坑洼窪的舊冰層不夠可靠。目前還不清楚若這層融冰層比較厚,冬季究竟是更容易、還是更難重新凍結。
這時,艾莉森·方又在右舷發現了另一塊厚度超過1米的浮冰。然而,靠近了看,這塊浮冰本身卻顯得併不起眼。它的表面與周圍的水幾乎齊平,水面上方沒有可提供保護的平台空間。這塊浮冰似乎與四周的海水無縫融合在了一起。往遠處看,它的中央部位顯得稍高一些,表面看上去也更凹凸不平。
由於破冰船四周的海冰不斷開裂、破碎,上船和下船變得十分困難。
由於隔得太遠、看不清楚,科學家們對在這塊浮冰上行走的安全性存在疑慮。最終,舒普和亨德里克斯等人決定登上這塊浮冰一探究竟。為了安全起見,他們帶上了救生衣、碎冰錐、繩子、兩台無線對講機和救生背包。除了掉進冰水里之外,北極熊是冰面上的另一大危險因素,因此還有一名受過訓練的北極熊嚮導與他們同行。這些嚮導知道一些防禦措施,如用火焰將北極熊嚇走,萬不得已時還會動用步槍。不過,為了在嚮導出事時、其他人不至於束手無策,每名考察隊成員都接受了步槍培訓。
此時溫度為零下6度,但在肆虐的北風中,體感溫度只有零下22度。考察隊先是進入到一個類似熱氣球吊籃的紅色金屬桶中(他們稱之為“木乃伊椅子”),然後由船身一側的吊車放置到冰面上。
過去幾十年來,受氣候變化影響,北極海冰一直在不斷變薄。但直到親自造訪之前,遠征隊成員們並未充分意識到這裡的冰層是多麼脆弱。
“從空中望去,這塊浮冰顯得如此美麗。”芬蘭氣象研究所的亞里·哈巴拉(Jari Haapala)表示,他曾搭乘直升機考察過周邊地區的浮冰。但空中見到的景象具有欺騙性。考察隊通過鑽探來考察冰層的厚度和品質,結果發現這些浮冰極易鑽入。通常來說,這些浮冰應當十分堅硬、很難鑽入才對。哈巴拉指出,這些浮冰如此脆弱、面積卻又如此之大,他很驚訝它們居然還能保持完整。
這對MOSAIC任務而言不是個好消息。此次遠征任務需要找到一塊非常穩定的浮冰,才能在上面搭設考察營地。科學家們計劃接下來一年時間都待在這處營地中,對北極的大氣、冰層、海洋、生物地球化學、以及生態系統展開考察。如此大規模的考察行動堪稱首屈一指。他們採集的數據將幫助科學家更好地了解氣候變化對北極環境的影響,以及這些影響在接下來幾十年中對全世界的意義。
要判斷一塊浮冰的厚度是否足夠支撐考察營地,最好的方法就是鑽一個孔,然後伸一把尺子下去測量。
在此之前,此次行動的挑戰主要在於尋找一個合適的位置,讓“北極星號”與浮冰凍結在一起,隨浮冰一起漂流。他們必須避免踏入已知危險的地區、無法供應物資的地區、以及俄羅斯專屬經濟區。他們不得在俄羅斯專屬經濟區內開展研究,若“北極星號”漂流到了這一區域,就必須關閉所有儀器、停止收集數據。但隨著時間的推移,他們又遇到了另一個挑戰:找到一塊足夠堅硬、能夠承受科考營地重量的冰。
科考營地將放置許多沉重的設備儀器,還將修建一條由大型推雪機推平的跑道。但這個計劃如今看起來越來越不現實了。許多浮冰在衛星圖像上看起來都至少有80厘米厚,而實際厚度連一半都不到。
此外,在冰面上判斷距離也並不容易。沒有了日常生活中的建築、道路和樹木等參照物,很難說遠處灰白色的山脊究竟是在幾百米、還是幾千米之外。之前說到的考察小分隊離開“北極星號”之後,我們一直在觀察他們。只見他們在冰面上越走越遠,時不時會停下來做些測量,比如在冰面上鑽開一個孔,然後伸下去一根測量尺、測量冰層的厚度。他們還會用一台儀器發出電磁脈衝,脈衝遇到冰和水的交界處後便會反射回來,顯示出冰層有多厚。
在冰面上放置設備需要極其小心,因為冰層很脆弱,一不小心就會開裂,露出下面的海水。
考察小隊離開了幾個小時,遠遠看去就像是冰面上的幾個小黑點。他們時上時下,時而停頓下來、然後重新出發。一些測量結果逐漸通過無線電傳了回來,一開始聽到的厚度是60米,然後超過了1米。這次考察行動結束時,我們對這塊浮冰已經有了清晰的認識:它和我們之前遇到的那些“小冰塊”可不一樣。
但雷克斯依然很謹慎。“我們的計劃是要考察20塊浮冰,這才只是第二塊而已。假如才第二塊就找到了目標,我反而會很驚訝。”
雖然雷克斯認為我們現在領先於計劃,但仍需盡快做出決定。太陽的高度在一天天變低,很快就要消失在地平線以下了,這會使冰面上的工作更難開展。
在這塊浮冰上又考察了一天之後,可以確定它的中央部位強度很高,冰層厚度達到了5米,目前考察團遇到過的其它浮冰均無法與之匹敵。它似乎是由幾塊單獨的浮冰在高壓下融合而成的。舒普將這塊崎嶇不平的區域稱作“要塞”。在考察團使用的衛星圖像上,其它地區均呈深灰色,只有這一區域像是一塊明亮的光斑。
“那一大片白色區域就像戰場一樣。”舒普描述道,“我站在它中央的時候就在想:’鏟雪機怎樣才能從這里通過呢?’當然,我們肯定能找到方法。但有些地方的落差高達3米,你肯定不想到那兒去。“
過了“要塞”,還有兩大塊更平坦的區域。其中較大的一塊似乎是由該地區的典型冰種構成的,考察隊可以藉此研究新形成的北極海冰正在迅速消失的原因。
隨著太陽高度角不斷降低,黑夜變得越來越長,這也為考察隊帶來了新的危險因素。
“儘管這塊冰的成分並不均勻、且非常崎嶇不平,但仍是一塊堅實的冰,可以用來停泊船隻。”雷克斯指出,“因此我認為這塊冰本身非常合適。接下來,我們還可以在這塊冰上的其它部位開展科學研究,這些地區有許多融化的小池塘和脊狀構造。
初步分析顯示,與往年同時期相比,今年該地區的冰要“年輕”得多。“北極星號”周圍的冰層大約300天前才開始形成,比往年北極冰凍季節的開始時間晚了兩個月。這兩個月的影響非常大,導致冰層厚度縮減了幾乎一半。
考察隊在這塊浮冰上努力工作了兩天。而就在短短兩天之內,這塊浮冰已經發生了變化。一條裂縫從西到東橫過整塊浮冰,將“要塞”北側幾乎砍去了五分之一。下週將有一場風暴經過,這塊浮冰剛好位於剪切帶中,會受到不同方向的氣流的撕扯。浮冰的這塊部位應當無法堅持太久。雷克斯表示:“這部分的冰層很薄、很平坦,而且剛剛形成不久,我們也許得放棄它了。”
但這塊浮冰的其餘部分看上去依然很堅固,特別是“要塞”區域。為做出最終決定,“北極星號”與俄羅斯破冰船“費德羅夫院士號”考察團的領導人員們聚在一起展開了討論。雷克斯指出,由於今年夏季較暖、且整體冰況不佳,今年的浮冰普遍不適合停泊船隻和建立大型考察營地。因此目前的任務和需要解決的問題並不是找到一塊“完美”的浮冰,而是在我們找到的浮冰中選出最好的一塊。
“費德羅夫院士號”在北極地區考察了更多同類型的浮冰。結果發現,北冰洋中心地區的大塊浮冰數量很少、且相隔甚遠,並且都很薄,表面遍布著冰融化後形成的水池。
兩支考察團寒暄了一陣之後,討論本身沒花多長時間,因為目前顯然只有一個可行的選項。幾天之後,“北極星號”停泊在了“要塞”浮冰旁,位置為北緯85°、東經137°。停船時並不是像原本計劃的那樣,小心翼翼地讓船隻接近浮冰邊緣、以免破壞脆弱的外層浮冰,而是在冰層上橫衝直撞地前進了500米,好讓船隻停泊得更加牢靠。
接下來,考察團將開始在“北極星號”周圍搭建冰上營地,小心地安置好各種研究設備。與此同時,“費德羅夫院士號”則將在十公里開外設立一系列“前哨基地”,放置幾十個浮標和傳感器,以便更好地了解北極環境的全局。如果將中央的考察營地稱作“要塞”,這些傳感器就是MOSAIC考察營地的“邊境哨所”。
為見證這些“邊境哨所”建立的過程,我從“北極星號”轉移到了“費德羅夫院士號”上。轉移時,我也乘坐了所謂的“木乃伊椅”。“費德羅夫院士號”的木乃伊椅像一個巨大的金屬鳥籠,上面綁著一些褪了色的繩索和塑料浮標。我和我的行李被放在這個籠子裡,懸吊在兩艘船中間的間隙中。我可以感到這個籠子在上下顫動,令我感到非常不安。在我下方橫亙著一片紋絲不動的浮冰;而在浮冰下方,便是深達4000米、徹骨寒冷的北冰洋。相比之下,兩艘船船艙裡那方溫暖的小天地顯得如此脆弱和狹小。
此次遠征行動不只和冰雪打交道,考察隊員們還會參加瑜伽課程、或學習自衛技能。
還好不到一分鐘,我就登上了“費德羅夫院士號”。在幾個人的幫助下,我背上自己的行李,迅速溜進了我的“新家”。
但我在轉移過程中產生的那種感覺卻遲遲無法消散。不久我就會離開“費德羅夫院士號”,親自踏上那薄薄的冰層,離任何堅實的陸地都有萬里之遙。