歲末年初,一股霸王級(jí)寒潮席卷全國各地,上海氣象部門宣布,2023年12月31日清晨,受晴空輻射影響,上海出現(xiàn)了本輪冷空氣的低溫巔峰,市區(qū)徐家匯站的最低氣溫僅有零下5.9℃,不僅刷出了今年氣溫新低,同時(shí)也破了1992年以來12月的最低紀(jì)錄,成為上海最近28年的12月中最冷的一天。
上海的共享單車罕見地凍成冰雕。2024年01月07日,上海中心氣象臺(tái)再次更新低溫黃色預(yù)警信號(hào)為低溫橙色預(yù)警信號(hào):受強(qiáng)冷空氣影響,預(yù)計(jì)7日夜里到8日早晨,上海市大部地區(qū)最低溫度將下降到零下6℃以下,低溫黃色預(yù)警信號(hào)更新為低溫橙色預(yù)警信號(hào)。寒潮藍(lán)色預(yù)警信號(hào)和大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)仍維持。
人們不禁要問:“說好的暖冬呢?”難道真像特朗普對(duì)氣候科學(xué)懷疑的那樣:“全球氣候變化就是一場騙局”?
其實(shí),科學(xué)家們認(rèn)為,這只是全球變暖中大趨勢(shì)中的一個(gè)小小的插曲。國際氣象組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,2020 年將是有史以來最熱的3個(gè)年份之一。如果未來的溫室氣體排放量大致保持不變,那么到2040 年代至2070年代,世界變暖將超過工業(yè)化之前水平的2℃;如果溫室氣體排放量繼續(xù)增加,那么2030到2050年代全球變暖就可能會(huì)超過工業(yè)化之前水平的2℃。
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隨著全球變暖,北極海冰和永久凍土逐漸融化,該地區(qū)越來越易于航運(yùn),勘探和開采資源。北極解凍也讓以前無法獲取的貴金屬,稀土元素,化石燃料和其他資源暴露出來。
北極解凍一方面可以緩解全球資源短缺的問題,但它也對(duì)環(huán)境構(gòu)成了重大威脅,成為新的政治沖突的導(dǎo)火索,并給土著居民帶來新的危險(xiǎn)。首當(dāng)其沖就是氣候變化。
當(dāng)人們觀察溫度升高對(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)植物的影響時(shí),全球氣候變化的影響可能是最巨大的。海水變暖使得魚類種群向更北的區(qū)域遷移。新暴露出來的地面和融化的永久凍土,導(dǎo)致植物向前冰凍地區(qū)擴(kuò)散。
而更復(fù)雜的化學(xué)變化也正在發(fā)生,包括向大氣中釋放溴,這將導(dǎo)致臭氧層的消耗和該地區(qū)汞積聚的增加。北極地區(qū)的幾乎每一個(gè)方面都因氣候變化而以驚人的速度發(fā)生改變。
更令人擔(dān)憂的是,由于所謂的“北極放大效應(yīng)”,北極變暖的速度是世界其他地區(qū)的兩倍。這是由氣候反饋回路造成的,氣候變化加速了北極解凍進(jìn)程,反過來也加速了氣候變化。
例如,在相對(duì)于開闊的海洋,海冰將更多的陽光反射回太空。但是,當(dāng)海冰覆蓋面積因溫度上升而減少時(shí),更多的陽光被海洋吸收,而這些增加的能量又推動(dòng)氣溫進(jìn)一步升高。
另一個(gè)重要的反饋回路則是永凍土融化釋放出的溫室氣體。在“北極放大效應(yīng)”以及海冰和永久凍土在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中扮演的重要角色的共同作用下,伴隨著全球氣溫上升,北極地區(qū)將呈現(xiàn)出最劇烈的變化。
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政治地緣和資源的爭奪
俄羅斯,加拿大,美國(阿拉斯加),丹麥(格陵蘭),挪威,瑞典,芬蘭和冰島都在北極地區(qū)擁有領(lǐng)土,并且是北極理事會(huì)的成員國。此外,世界其他主要大國,例如中國和歐盟,也對(duì)北極地區(qū)的貿(mào)易路線,資源開發(fā)和環(huán)境問題感興趣。
北極地區(qū)的地緣政治格局錯(cuò)綜復(fù)雜,對(duì)新資源的勘探和開發(fā)具有重大影響。
例如,自2008年全民公投以來,格陵蘭島一直在爭取從丹麥獲得更大的自治權(quán)。格陵蘭島利用這一自主權(quán)取消了放射性礦物的開采禁令,并計(jì)劃建造一座礦山以開采鈾和稀土金屬。該項(xiàng)目提案引發(fā)了廣泛的爭議。
該礦山可能會(huì)緩解全球關(guān)鍵材料和能源的短缺,并極大地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。但這種采礦方式也可能造成嚴(yán)重的環(huán)境危害。無論如何,這只是北極地貌變化所帶來的危機(jī)和機(jī)遇的一個(gè)例子。
在這些不同的實(shí)體追求各自的北極開發(fā)計(jì)劃之際,誰擁有哪些資源,尤其是海底資源,無疑是一個(gè)充滿爭議的政治話題。全球變暖話題本身也會(huì)引起爭議。
同時(shí),北極地區(qū)的土著文明也面臨著應(yīng)對(duì)氣候變化以及全球大國的政治和物質(zhì)利益博弈的雙重挑戰(zhàn)。
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北極地區(qū)的原材料:我們所知道的
雖然北極可能是地球上勘探最少的地區(qū)之一,但基于該地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的資源,我們可以推測(cè)出可能發(fā)現(xiàn)的資源。
金屬
挪威地質(zhì)調(diào)查局(NGU)于2016年進(jìn)行的一次調(diào)查中,總結(jié)了北緯60°以上的已知礦床,如下表所示。目前其中一些礦藏正在開采。但是,由于觸達(dá)它們的困難和高昂的費(fèi)用,許多資源仍未被開采。其中,最令人感興趣的是稀土元素(REE)和貴金屬,它們通常是現(xiàn)代電子產(chǎn)品和電池的重要組成部分。
另外還發(fā)現(xiàn)了重要的鈾礦床,一些鈾礦床已經(jīng)計(jì)劃在近期開采。需要提醒的是,下表僅匯總了不同礦產(chǎn)的已知大型礦床。隨著冰的融化,更多的礦藏將被暴露出來,并被加速開采。
石油和天然氣
俄羅斯、加拿大和阿拉斯加的陸地區(qū)域蘊(yùn)藏著油氣田,儲(chǔ)量達(dá)2400億桶石油和石油當(dāng)量天然氣,約為全球已知石油儲(chǔ)量的10%。然而,北極的大部分區(qū)域基本上未被勘探,美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS) 2008年對(duì)北極的一項(xiàng)調(diào)查估計(jì),有多達(dá)900億桶石油和大量天然氣儲(chǔ)量尚未被發(fā)現(xiàn)。這些儲(chǔ)量大部分位于海上,并位于永久的海冰之下。
據(jù)估計(jì),在北極地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)多達(dá)900億桶的石油和大量天然氣
但是,以往被認(rèn)為是“永久”的海冰區(qū)域正在縮小。近年來,北極地區(qū)海冰覆蓋面積不斷刷新新低。而且,隨著新的海運(yùn)通道在北極地區(qū)冰面上開通,也將對(duì)全球貿(mào)易產(chǎn)生影響,與此同時(shí),隨著海冰覆蓋范圍持續(xù)減少,北冰洋的石油儲(chǔ)備也將變得比以往任何時(shí)候都更容易獲取。
鉆石
按產(chǎn)量計(jì)算,俄羅斯是世界上最大的鉆石生產(chǎn)國,它從東西伯利亞北極圈邊緣的眾多金伯利巖礦藏中開采出大部分未經(jīng)加工的鉆石。2021年,俄羅斯開采了超過4300萬克拉的鉆石。
NGU的調(diào)查還描述了加拿大斯拉維克拉通(Slave Craton)的其他富含鉆石的金伯利巖礦床,該地區(qū)也以其金礦和稀土金屬礦床而聞名。其中一些加拿大鉆石礦床已經(jīng)建成可供開采的礦藏。芬蘭也有已知的金伯利巖礦床。然而,在海底、冰層和永久凍土層下,還有更多這樣未被發(fā)現(xiàn)或難以到達(dá)的鉆石來源,但隨著該地區(qū)的融化,情況正在發(fā)生變化。
鉆石礦的鳥瞰圖
鈧(Scandium)
鈧是北極地區(qū)最不尋常、最有趣的不為人知的資源之一。在來自北冰洋海底的樣品中發(fā)現(xiàn)了特別豐富的鈧含量,這種金屬在高性能鋁合金中具有廣闊的應(yīng)用前景,添加鈧到鋁中,可以提高鋁合金的強(qiáng)度和可焊性。
然而,由于鈧的稀有性,其他的應(yīng)用很少被嘗試或開發(fā)。在北極海底異常大量的鈧可能會(huì)改變供應(yīng)限制,在這之前,它往往是因提取其他稀土元素產(chǎn)生的副產(chǎn)品而被發(fā)現(xiàn)。
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嚴(yán)寒保存下來的歷史
北極的嚴(yán)寒不僅產(chǎn)生了冰和永久凍土。它還捕捉、保存和隱藏了歷史寶藏。最近,因?yàn)楸睒O冰層的融化,一些美國捕鯨船的殘骸被暴露在海灘上,甚至還發(fā)現(xiàn)了一些更古老的標(biāo)本。
猛犸象和其他古代動(dòng)物的遺骸被融化的冰暴露出來,數(shù)量越來越多。然而,全球變暖也增加了迅速找到這些標(biāo)本的緊迫性。如果一個(gè)發(fā)現(xiàn)物,像這只古老的小狗,被融化的冰暴露出來,它將更容易被發(fā)現(xiàn),也更容易腐爛。
世界各地冰川地區(qū)的考古學(xué)家正在競相記錄他們擔(dān)心可能永遠(yuǎn)消失的歷史片段
然而,冰層融化所帶來的一些最有趣的發(fā)現(xiàn)。在格陵蘭島發(fā)現(xiàn)的古微生物化石是有記錄以來最古老的,它們大約有37億年的歷史,也是所有已知化石生命記錄中最早的。誰知道在冰川消融的過程中還會(huì)發(fā)現(xiàn)什么呢?
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冰,永久凍土和人
到目前為止,我們一直專注于研究海冰是如何對(duì)人類進(jìn)入北極造成困難的。但是,北極的海冰本身就是一種寶貴的資源。盡管冰本身(通常)不是昂貴的商品,但它仍在北極的氣候,地形和生活方式中扮演著重要的角色。
我們已經(jīng)知道海冰和永久凍土(常年凍結(jié)的土壤)的損失如何在加速全球變暖和“北極放大效應(yīng)”的反饋回路中發(fā)揮作用。海冰通過把太陽能反射回太空來幫助該地區(qū)降溫,永久凍土融化時(shí)釋放出溫室氣體。然而,冰川和永久凍土的流失,對(duì)該區(qū)域的影響遠(yuǎn)比這些反饋回路所暗示的更加深遠(yuǎn)。
西伯利亞北極地區(qū)的涅涅茨人每年都會(huì)通過一千多公里的遷徙,將龐大的馴鹿群從北方的夏季牧場遷移到北極圈以南的冬季牧場。涅涅茨人是這種馴鹿放牧方式的守護(hù)者,也是該類型的最后一種馴鹿放牧方式。
涅涅茨人和馴鹿
西伯利亞的洪水、水土流失和地面下沉正威脅著當(dāng)?shù)鼐用竦纳罘绞?破壞了他們的建筑和周圍的地形。與此同時(shí),對(duì)于因解凍而暴露出來的古代動(dòng)物遺骸,正在圍繞出售收集的猛犸象象牙創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)收入,盡管這種做法是被法律禁止的。
北美本土的因紐特人也面臨著不可預(yù)測(cè)的季節(jié)、不斷變化的冰原條件和為應(yīng)對(duì)氣候變化而進(jìn)行的動(dòng)物遷徙,這些都給他們維持傳統(tǒng)的狩獵方式帶來了新的挑戰(zhàn)。
北極正在發(fā)生巨大的變化,這些變化創(chuàng)造了新的機(jī)遇,同時(shí)也為當(dāng)?shù)鼐用窈蛣?dòng)物的生活帶來了新的困難。
同樣的因素也會(huì)影響到北極陸地資源的開采嘗試。永久凍土的融化增加了山體滑坡的風(fēng)險(xiǎn),并對(duì)道路、管道、建筑物和其他用于采礦和鉆探的基礎(chǔ)設(shè)施造成危險(xiǎn)。永久凍土的融化正在推動(dòng)北極地區(qū)的地貌從苔原向“熱喀斯特”的大規(guī)模轉(zhuǎn)變。“熱喀斯特”是一種新的地形,由湖泊、天坑、坑洞和其他由于土壤沉降和水土流失而產(chǎn)生的其他特征組成。
隨著更多土壤和淤泥被沖出海洋,水土流失也可能對(duì)海洋產(chǎn)生重大影響。資源開采本身也可能具有破壞性或顛覆性,人們希望北極的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能在環(huán)境和土著人民方面做出謹(jǐn)慎的選擇。
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硬幣的兩面:甲烷水合物
甲烷水合物是一種特殊形式的“冰”,僅在溫度和壓力條件有利于其形成的地下礦物中天然存在,具有被開發(fā)為一種新能源的潛力。甲烷水合物由困在固體水結(jié)晶體中的甲烷分子組成,美國、日本和其他國家正在研究提取甲烷水合物中甲烷的方法。
如果甲烷水合物礦藏被收集起來,它將成為一種新的能源,但如果它們“只是”融化,它將成為額外的溫室氣體來源。
據(jù)BBC報(bào)道,在北極圈的亞馬爾半島的永凍土原上,出現(xiàn)了好些離奇巨坑,這是內(nèi)壁粗糙不規(guī)則的環(huán)形深坑大洞,在環(huán)形大坑洞的外側(cè)邊緣是混雜著碎冰和永久凍土泥塊的灰色土堆。坑緣四周剛剛出土的植物,根部有燒焦的痕跡。
從空中俯瞰,爆炸后新露出的泥土與周圍綠色苔原和黑色湖泊形成十分鮮明的對(duì)比。圓柱形坑洞內(nèi)部露出的土層和巖石幾乎是黑色的,當(dāng)科學(xué)家到達(dá)此處時(shí),洞底已經(jīng)有了積水,成了水池。據(jù)科學(xué)家推測(cè),這樣的巨坑很可能就是甲烷水合物爆炸的結(jié)果。越來越多的人擔(dān)心,在西伯利亞西北部出現(xiàn)的環(huán)形坑洞可能與氣候變化導(dǎo)致北極環(huán)境生態(tài)的變化有關(guān)。
北極的永久凍土層中困鎖著巨量的碳,其含量大約是目前地球大氣中碳含量的兩倍,主要以冰凍的植物殘余和其他有機(jī)物質(zhì)的形式存在,還有被困在冰晶中的甲烷,即甲烷水合物。由于永久凍土層解凍融化,微生物復(fù)活開始分解有機(jī)物,因而釋放出甲烷和二氧化碳等副產(chǎn)品,而困在冰晶中的甲烷也會(huì)釋放出來。
天然氣噴發(fā)造成環(huán)形坑洞之時(shí)場面相當(dāng)壯觀,可看見劇烈爆炸將泥土和冰塊猛烈拋出而形成的圓柱型深洞。
甲烷是一種比二氧化碳更強(qiáng)的溫室效應(yīng)氣體,從永久凍土中泄漏出來的甲烷會(huì)加速全球的暖化,而氣候暖化又反過來進(jìn)一步導(dǎo)致北極凍土層更大的融化。
在亞馬爾半島,天然氣噴發(fā)環(huán)形坑洞的出現(xiàn)引發(fā)了人們對(duì)另一個(gè)現(xiàn)象的發(fā)展而擔(dān)憂。
氣溫上升造成永久凍土層融化與溫室氣體釋放之間的復(fù)雜反饋,相互影響,為氣候變化增加了更多的不確定性。如果發(fā)現(xiàn)被永久凍土層困在地底深處的甲烷沉積物開始從通常無法滲透的永凍層中向上滲透,這可能是凍土帶上的冰帽正變得較容易滲透的一個(gè)跡象。北極的變化可能會(huì)對(duì)全球變暖產(chǎn)生更廣泛的影響,這可能會(huì)帶來新的不確定性。
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北極的未來
一直以來,極端寒冷、永久凍土和海冰保護(hù)著北極。但現(xiàn)在,隨著氣候變暖,北極的變化比其他任何地區(qū)都要快。
就在北極環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用衽m應(yīng)氣候變化的同時(shí),北極的寶貴資源正變得比以往任何時(shí)候都更觸手可及。北極可能很快就會(huì)成為世界上最重要的地緣疆界。
有評(píng)論認(rèn)為:“在全球化勢(shì)不可擋的時(shí)代,在保衛(wèi)各自民族國家疆界及合理利益的同時(shí),清楚認(rèn)知民族國家的有限性,遏制彼此的野心,壓抑自私的沖動(dòng),學(xué)會(huì)互諒互讓,是人類走向更高水平共處的前提。國際秩序的調(diào)整、重組或更新,均應(yīng)以有利于提升人類整體的安全水平為目標(biāo)。”
對(duì)北極的保護(hù)和適度開發(fā)也是如此。令人擔(dān)心的是,我們往往缺乏足夠的智慧,況且?guī)缀鯖]足夠的時(shí)間了。
以安德斯·萊弗曼為代表的科學(xué)家們表示,若人們?nèi)圆恍盐虿⒉患右愿缮?冰川消融將導(dǎo)致全球海平面在100年的時(shí)間里不可避免地升高3米,上海、紐約、加爾各答等大城市將沉入海中。
事實(shí)上,當(dāng)我們思考如何拯救北極熊、企鵝和冰川時(shí),其實(shí)更是在思考如何使自己獲救。
畢竟在40多億年的壽命里,地球曾在更為極端的條件下衍化,幸存的物種總能找到方法自我調(diào)節(jié)去適應(yīng)外部環(huán)境變化,脆弱的人類卻未必。
地球只有一個(gè),保護(hù)地球是人類的共同使命。在這個(gè)宇宙中已知的唯一適合人類生存的星球上,每個(gè)人都無法置身事外。
2024年1月11日
寫于上海東鼎國際大廈B座5層
參考資料
https://news.sina.com.cn/c/2021-01-07/doc-iiznctkf0560262.shtml
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1687611467055809302&wfr=spider&for=pc
https://matmatch.com/blog/raw-materials-of-the-arctic/
https://www.nationalgeographic.com/magazine/2013/04/
https://www.nationalgeographic.com/news/2016/09/worlds-oldest-fossils-stromatolites-discovered-climate-change/
https://www.usgs.gov/center-news/unusual-mineral-deposits-record-unique-history-arctic-ocean?qt-news_science_products=4#qt-news_science_products
https://www.businessinsider.in/thelife/news/i-followed-the-months-long-journey-of-a-russian-diamond-which-starts-out-hidden-in-ore-in-siberia-and-travels-more-than-6000-miles-before-becoming-a-store-ready-gem/articleshow/71665415.cms
https://www.cbsnews.com/live/?linkId=107744780
http://www.worlddreambank.org/BIG/INVARC1.JPG
https://www.bbc.com/future/article/20201130-climate-change-the-mystery-of-siberias-explosive-craters
https://instant.lvv2.com/html/7c6a7df9c69daae546c36a108cb56246.html
來源: 原創(chuàng) 知鋼網(wǎng)
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